Tropikerna definieras som det område på jorden där solen är direkt ovanför minst en gång om året - zonen mellan Kräftans vändkrets och Stenbocken.

Dock, tropiska klimat förekommer inom ett större område cirka 30 grader på vardera sidan om ekvatorn. Jordens torra subtropiska zoner ligger intill denna breda region. Det är här vi hittar världens stora varma öknar.

Jordens utbuktande midja

Jordens tropiska atmosfär växer i alla riktningar, leder till att en kommentator på ett skickligt sätt kallar denna jordens "utbuktande midja".

Sedan 1979, planetens midja har expanderat mot polen med 56 km till 111 km per decennium på båda halvkloten. Framtida klimatprognoser tyder på att denna expansion sannolikt kommer att fortsätta, drivs till stor del av mänskliga aktiviteter – framför allt utsläpp av växthusgaser och svart kol, samt uppvärmning i den lägre atmosfären och haven.

Om den nuvarande kursen fortsätter, år 2100 skulle kanten av den nya torra subtropiska zonen sträcka sig från ungefär Sydney till Perth.

När dessa torra subtropiska zoner skiftar, torkan kommer att förvärras och totalt sett kommer mindre regn att falla i de flesta varma tempererade områden.

Polskiftningar i de genomsnittliga spåren av tropiska och extratropiska cykloner sker redan. Detta kommer sannolikt att fortsätta när tropikerna expanderar ytterligare. När extratropiska cykloner rör sig, de flyttar bort regnet från tempererade områden som historiskt sett är beroende av vinterregn för sitt jordbruk och vattensäkerhet.

Forskare har observerat att när klimatzoner förändras, djur och växter vandrar för att hänga med. Men eftersom biologisk mångfald och ekosystemtjänster är hotade, arter som inte kan anpassa sig till snabbt föränderliga förhållanden står inför utrotning.

I vissa hotspots för biologisk mångfald – som längst sydväst om Australien – finns det inga lämpliga landområden (endast hav) för ekosystem och arter att flytta in i för att hålla jämna steg med uppvärmnings- och uttorkningstrender.

Vi ser redan en expansion av skadedjur och sjukdomar till regioner som tidigare var klimatmässigt olämpliga. Detta tyder på att de kommer att försöka följa eventuella framtida polförskjutningar i klimatzoner.

Jag uppmärksammade nyligen de förväntade effekterna av en expanderande tropik för Afrika. Så vad kan detta betyda för Australien?

Australien är sårbart

Australiens geografiska läge gör det mycket sårbart för en expanderande tropik. Cirka 60 % av kontinenten ligger norr om 30°S.

När kanten av den torra subtropiska zonen fortsätter att krypa söderut, mer av södra Australien kommer att utsättas för dess uttorkningseffekter.

Under tiden, utkanten av den norra delen av kontinenten kan uppleva nederbörd och temperaturförhållanden som är mer typiska för våra norra grannar.

Effekterna av de expanderande tropikerna märks redan i södra Australien i form av minskande vinternederbörd. Detta är särskilt fallet i sydväst och — i mindre utsträckning — den kontinentala sydost.

Framtida klimatförändringsprognoser för Australien inkluderar ökande luft- och havstemperaturer, stigande havsnivåer, fler varma dagar (över 35 ℃), minskande nederbörd i de södra kontinentala områdena, och mer extrema brandväder.

För norra Australien, förändringar i den årliga nederbörden är fortfarande osäkra. Dock, det finns stora förväntningar på mer extrema nederbördshändelser, många fler varma dagar och svårare (men mindre frekventa) tropiska cykloner och tillhörande stormfloder i kustområden.

Att hantera klimatförändringar

Anpassning till klimatförändringarna kommer att krävas i hela Australien. I söder måste fokus ligga på att anpassa sig till förväntade torkningstrender. Andra utmaningar inkluderar oftare torka, fler varma perioder och varma dagar, högre brandväderrisk och stigande havsnivåer i kustområden.

Den framtida tillväxten i norr är fortfarande diskutabel. Jag har redan påpekat bristen på hänsyn till klimatförändringar i vitboken för utvecklingen av norra Australien.

Vitboken försummar att förklara hur planerat jordbruk, brytning, turism och samhällsutveckling kommer att anpassa sig till förväntade klimatförändringar under de kommande decennierna – särskilt, det förväntade mycket höga antalet varma dagar.

Till exempel, Darwin har för närvarande i genomsnitt 47 varma dagar om året, men under ett scenario med höga koldioxidutsläpp, antalet varma dagar kan närma sig 320 per år år 2090. Om norr ska överleva och frodas som en betydande ekonomisk region i Australien, det kommer att behöva effektiva klimatanpassningsstrategier. Detta måste ske nu – inte i någon avlägsen tid i framtiden.

Detta kräver bipartisan stöd från alla nivåer i regeringen, och en alleuropeisk strategi för klimatanpassning. Det kommer att vara viktigt att arbeta nära industrin och berörda lokala och ursprungsbefolkningen i norr.

Dessa sektorer måste ha tillgång till information och lösningar hämtade från tvärvetenskapliga, "allmännytta" forskning. Inför detta akuta behov, CSIROs nedskärningar till sådan forskning och återbetalningen av den nationella forskningsfaciliteten för anpassning till klimatförändringar borde ringa varningsklockor.

När vi går in på okänt klimatterritorium, aldrig tidigare har allmännyttig forskning varit viktigare och mer relevant.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.