En ny studie har funnit att damm, inte vårvärme, styr hastigheten på vårens snösmältning som matar utflödet av Coloradofloden. I motsats till konventionell visdom, mängden damm på bergets snöpack styr hur snabbt Coloradobassängens floder stiger på våren oavsett lufttemperatur, med mer damm korrelerat med snabbare fjäderavrinning och högre toppflöden.

Fyndet är värdefullt för västerländska vattenförvaltare och främjar vår förståelse av hur sötvattenresurser, i form av snö och is, kommer att reagera på värmande temperaturer i framtiden. Genom att förbättra kunskapen om vad som styr snösmältningen, det förbättrar förståelsen av kontrollerna för hur mycket solvärme jorden reflekterar tillbaka till rymden och hur mycket den absorberar – en viktig faktor i studier av väder och klimat.

När snö täcks av ett lager av vindblåst damm eller sot, det mörka täckskiktet ökar mängden värme som snön absorberar från solljus. Tom Painter från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, har forskat om konsekvenserna av damm på snösmältning över hela världen. Detta är den första studien som fokuserar på vilken som har en starkare inverkan på våravrinning:varmare lufttemperaturer eller en beläggning av damm på snön.

Vindblåst damm har ökat i sydvästra USA som ett resultat av förändrade klimatmönster och mänskliga beslut om markanvändning. Med minskande nederbörd och fler störningar av landet, skyddsskorpor på jord tas bort och mer bar jord exponeras. Vinter- och vårvindar tar upp den dammiga jorden och släpper den på Colorado Rockies i nordost. Historiska sjösedimentanalyser visar att det för närvarande är ett årligt genomsnitt på fem till sju gånger mer damm som faller på Rocky Mountains snöpackning än det var före mitten av 1800-talet.

Målare och kollegor tittade på data om lufttemperatur och damm i en bergsbassäng i sydvästra Colorado från 2005 till 2014, och strömflöde från tre stora bifloder som bär snösmältning från dessa berg till Coloradofloden. Coloradoflodens bassäng sträcker sig över cirka 246, 000 kvadrat miles (637, 000 kvadratkilometer) i delar av sju västerländska stater.

Forskarna fann att effekterna av damm dominerade takten i våravrinningen även under år med ovanligt varma vårluftstemperaturer. Omvänt, det fanns nästan inget statistiskt samband mellan lufttemperaturen och avrinningshastigheten.

"Vi upptäckte att när det är rent, uppgången till toppflödet är långsammare, och generellt får du en mindre topp." Sa Målaren. "När snöpacken är riktigt dammig, vatten bara blåser ut ur bergen." Fyndet strider mot det utbredda antagandet att vårens lufttemperatur avgör sannolikheten för översvämning.

Medförfattare McKenzie Skiles, en biträdande professor vid University of Utah Department of Geography, sa att medan inverkan av damm i luften, såsom nedsatt luftkvalitet, är välkända, effekterna av dammet när det väl har avsatts på landytan förstås inte lika väl. "Med tanke på att västra USA är beroende av den naturliga snöreservoaren, och Coloradofloden i synnerhet, det är viktigt att utvärdera effekten av ökande dammavsättning på bergssnöpacket, " Hon sa.

Painter påpekade att det nya fyndet inte betyder att lufttemperaturerna i regionen kan ignoreras när man beaktar strömflöden och översvämningar, speciellt i framtiden. "När lufttemperaturen fortsätter att stiga, det kommer att få mer inflytande, " sa han. Temperaturen styr om nederbörden faller som snö eller som regn, till exempel, så i slutändan styr det hur mycket snö det är att smälta. Men, han sa, "Det är osannolikt att temperaturen styr variationen i snösmältningshastigheter. Det kommer fortfarande att styras av hur smutsigt eller rent snöpacket är."

Skiles noterade, "Damm på snö påverkar inte bara bergen som utgör köldvattnet i Coloradofloden. Ytförmörkning har observerats i bergskedjor över hela världen, inklusive Alperna och Himalaya. Det vi lär oss om dammavsättningens roll för tidpunkten och intensiteten av snösmältningen här i västra USA har globala konsekvenser för förbättrad snösmältningsprognoser och hantering av snövattenresurser."

Studien, med titeln "Variation i stigande lem av Coloradoflodens snösmältningsavrinning, kontrollerad av dammstrålningskraft i snö, " publicerades idag i tidskriften Geofysiska forskningsbrev .