Om du någonsin har suttit i den svala skuggan av ett träd en varm sommardag, du vet redan att skuggade områden är svalare än öppna fält. Men räcker den typen av kylning för att göra skillnad i framtidens hetare värld?

När ett team av forskare tittade på mer än 20 år av senaste markanvändningsförändringar för Europa och kombinerade det med en klimatmodell för att ge information om temperaturer under samma period, de fann att svaret på denna fråga är ett klart ja.

"När vi slog ihop alla marktäckeförändringar och tittade på hur dessa påverkade klimatet, vi hittade en utbredd säsongsbunden kylning – upp till en grad C på sommaren – i västra Europa, sa Francesco Cherubini, seniorförfattaren till en nypublicerad artikel om resultaten i Naturkommunikation och chef för programmet Industriell ekologi vid Norges teknisk-naturvetenskapliga universitet.

Cherubini och hans kollegor säger att denna typ av information är avgörande för att hjälpa Europa att planera politik som kommer att uppmuntra rätt typ av markanvändning för en varmare framtid.

"Vi kan koppla den globala utmaningen att minska med det lokala behovet av klimatanpassning om vi väljer rätt kombination av markanvändning, " han sa.

Artikeln har rubriken "Predominant regional biophysical cooling from recent land cover changes in Europe."

Mer än bara CO ₂

Cherubini var en av huvudförfattarna till en specialrapport från ICC om klimatförändringar och mark som publicerades i höstas, så han är väl medveten om vilken roll markanvändning spelar för att bestämma det lokala och regionala klimatet.

IPCC:s markrapport 2019 visade att markanvändning kan hjälpa till att stabilisera temperaturhöjningar till en relativt låg nivå, han sa.

Till exempel, IPCC-studien visade att en minskning av mängden mark som används för betande djur kan frigöra mark för växande skog, som suger upp CO ₂ när de växer.

Den nya studien går längre än att titta på hur mark kan hjälpa till att lagra CO ₂ , dock, genom att titta på andra sätt som marktäcket påverkar klimatet.

"Vanligtvis tittar vi på kol in eller kol ut, ", sa Cherubini. "Men här bedömer vi de andra effekterna genom vilka marken interagerar med klimatsystem, inte bara kol."

Dessa andra effekter inkluderar hur olika typer av marktäcke reflekterar eller absorberar solljus - vilket tydligt påverkar yttemperaturen - tillsammans med fuktighetsnivåer och evapotranspiration. Evapotranspiration är en term som beskriver både vattenförluster på grund av avdunstning från vattendrag, och vattenförluster när träd tappar vatten genom sina löv, som kallas transpiration.

Alla dessa faktorer är viktiga, han säger, eftersom beslutsfattare måste titta på alla olika delar av klimatpusslet, inte bara koldioxid.

"Genom att ha en politik som bara fokuserar på kol, du förbiser helt dessa andra effekter, som är viktiga ur ett regionalt klimatperspektiv, " han sa.

"Ambitionen här är att ha markförvaltningsplanering, där du kan tackla de globala utmaningarna med kollagring genom markförvaltning, kombinerat med strategier som har lokala kylningsfördelar, " han sa.

Klimatmodell och satellitdata

Forskarna förlitade sig på European Space Agencys satellitinformation om landtäcke, som har uppgifter om förändringar i vegetationstäcket från 1992 till 2015.

Denna otroligt detaljerade datauppsättning gjorde det möjligt för forskarna att kartlägga markanvändning täckning för 24-årsperioden under åtta breda kategorier:vintergröna nålbladsskog, lövskog, öppet buskage, odlingsland, tätort och bebyggt, odlingsmark/naturlig vegetationsmosaik, våtmark, och gräsmark.

De kombinerade sedan dessa kartor över vegetationsförändringar med en regional klimatmodell som simulerade klimatet under samma 24-årsperiod.

"Modellen använde faktiska observerade atmosfäriska förhållanden, sa Bo Huang, en postdoc vid Industrial Ecology Program och första författare till uppsatsen. "Detta gav oss realistisk information om hur förändringarna vi såg i marktäcket också påverkade förändringar i klimatet under perioden."

De kunde också jämföra sina resultat med andra empiriska studier från olika delar av Europa, vilket bekräftade deras fynd.

Förlust av odlingsmark lika stor som Schweiz

Forskarna fann att cirka 25 miljoner hektar (Mha) jordbruksmark övergavs i Europa under de 24 år som de hade data för, även om odlingsmarkexpansion på andra håll i Europa på cirka 20 Mha innebar att nettoförlusten av odlingsmark var 5 Mha. Det är en förlust som är lite större än området i Schweiz.

När åkermarken övergavs, det togs mestadels över av skogar, och i mindre utsträckning, tätortsbebyggelse. Cherubini sa att huvudorsaken till att åkermark övergavs var på grund av socioekonomiska faktorer.

"Folk har kanske tröttnat på att bo på landsbygden, eller så vill de inte jobba på sin gård längre, ", sa han. "Vi såg detta särskilt i fd Sovjetunionen efter (Berlinmurens) fall, eftersom bönder var utsatta för handel med jordbruk och internationella marknader."

Som en följd av att jordbruket övergavs, skogsområdena i Europa ökade med cirka 23 Mha, med cirka 7 Mha nettovinst. En del av dessa vinster i skogsarealen resulterade i att träd koloniserade våtmarker och torvmarker som hade torkat ut under perioden på grund av varmare somrar och mindre nederbörd. Denna sista förändring – uttorkningen av våtmarker i östra Europa – hade också betydelse för temperaturerna i östra Europa, speciellt på sommaren.

Svalare i västra Europa, varmare i östra Europa

När forskarna lägger ihop all sin data, de såg att övergiven odlingsmark i Västeuropa var förknippad med en regional nedkylning på ungefär 1 grad C. under våren och sommaren, och mindre mängder kylning på hösten och vintern.

Men östra Europa, speciellt i nordost, visade den motsatta trenden med uppvärmning på upp till 1 grad C i vissa områden under våren och sommaren.

Anledningen till denna uppvärmning är delvis för att våtmarker i denna region håller på att torka ut, sa Xiangping Hu, en forskare vid NTNU:s program för industriell ekologi och en av tidningens bidragande författare.

"När solen skiner på en "våt" våtmark, mycket av energin från solen går till att förånga vattnet i våtmarken snarare än att värma upp våtmarkens yta, " sa han. "I en "torr" våtmark, det mesta av solens energi går till att värma upp våtmarkens yta, så luften ovanför värmer också."

Forskarna såg denna tydliga trend i sin temperaturmodellering av området.

Ett av huvudresultaten av studien var det olika klimatsvaret på vegetationstillväxt i östra och västra Europa, Cherubini sa, på grund av olika lokala förhållanden.

Till exempel, Östeuropa är torrare än västra Europa, så när träd revegeterar åkermark, de har inte tillgång till lika mycket jordvatten för transpiration som deras motsvarigheter i västra Europa. Den skillnaden är tillräckligt för att övervinna fördelarna med att överge odlingsmark i östra Europa, vilket är ytterligare en anledning till att forskarnas analys visade uppvärmning i östra Europa men avkylning i västra Europa med övergiven odlingsmark.

Till skillnad från både östra och västra Europa, dock, Skandinavien visade relativt små förändringar i temperaturer kopplade till förändringar i markanvändningens täckning under perioden. Det beror på att det var liten förändring i markanvändningen, fann forskarna.

Skapa win-win situationer

En medvetenhet om dessa lokala och regionala effekter kan göra det möjligt för europeiska beslutsfattare att skapa incitament som hjälper till att mildra temperaturökningar som kommer.

Till exempel, i norra Europa, Politiker kan hitta sätt att förhindra att våtmarker torkar ut som ett sätt att begränsa temperaturökningar, sa Cherubini. I västra Europa, han sa, politiska beslutsfattare skulle kunna ha "specifik planering och incitament för återväxt av öppet land, med tanke på de lokala kylningsfördelarna som en synergi av global klimatförändring, " han sa.

Genom att minska matsvinnet generellt och främja ett effektivare jordbruk på mark som brukas, mindre mark kommer att behövas för primär jordbruksproduktion.

Cherubini påpekade att uppvärmningen sker mycket snabbare över land än jämfört med den globala genomsnittsnivån.

"Vi befinner oss redan vid en medeluppvärmning på cirka 1,8 grader C på land, och vi kommer att ha cirka 3 grader på land även om vi lyckas stabilisera den globala medeltemperaturen på 1,5 grader C, ", sa han. "Det betyder att vi måste vidta åtgärder för att anpassa oss till ett värmande klimat, och markanvändningsplanering är en åtgärd som kan ge lokala kylningsfördelar."

"Budskapet är ganska tydligt, ", sa Cherubini. "Övergiven odlingsmark – eller förändring av marktäcket mer generellt – och dess roll i det regionala klimatet kan hjälpa oss att anpassa och mildra effekterna av klimatförändringarna. Och genom att förbättra jordbrukssystemen, vi kan frigöra mark för flera användningsområden."