Även om torkan för många av Europas floder till rekordlåga nivåer och skadar den biologiska mångfalden, lurar hotet om katastrofala översvämningar efter en torrperiod i bakgrunden.

Några av Europas mest kända floder som Rhen, Donau och Po har skapat huvudnyheter tack vare sommarens torka. Med vattennivåer som rasar till rekordlåga nivåer och floderna torkar ut, har många slags ekonomiska aktiviteter från sjöfart till jordbruk störts.

Men en liten flod i Europa som har undvikit medias strålkastarljus kan erbjuda värdefulla lärdomar om de förvärrade effekterna av den globala uppvärmningen. Det är Albarine, som ligger i sydöstra Frankrike och det är i fokus för ett EU-stödt forskningsprojekt om effekterna av torka på flodernas ekosystem.

Världen över är floder under stress av klimatförändringar. Forskningen kommer att hjälpa naturvårdare att förstå hur torka leder till förlust av biologisk mångfald och reagera på lämpligt sätt.

Albarine reser sig nära den sömniga franska staden Brénod nära Jurabergen och flyter nästan 60 kilometer innan dess kristallklara vatten ansluter sig till den större floden Ain nordost om Lyon. Det finns dock ett antal punkter under dess lopp där floden Albarine rinner ut. Detta är något som sannolikt kommer att hända med fler vattendrag när den globala uppvärmningen intensifieras.

Extrem händelse

"Torkning är en händelse och torka är en extrem händelse", säger Romain Sarremejane, sötvattensekolog och Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) forskarstipendiat vid det franska nationella institutet för jordbruk, livsmedel och miljö (INRAE).

'Du måste förstå torkning för att förstå torka. Problemet kan vara i framtiden att du, om du har stora torka, kommer att förlora alla tillflyktsorter där arter kan överleva under en torkningshändelse.'

Sarremejane ingår i forskningsprojektet MetaDryNet, som utvärderar hur torkning påverkar organismer i Albarine och deras förmåga att konsumera kolrikt organiskt material. Vid dess frodiga källvatten nära Brénod faller många löv ner i Albarine — och denna lövströ ger mat och näring längs flodens längd.

Torkar överallt

Insekter och andra varelser nappar på dem, och "små i taget sönderfaller de när du går nedströms och sedan är det väldigt små partiklar som hamnar i havet", sa Sarremejane. "Men när det torkar överallt i nätverket har du dessa löv som samlas i den torra flodbädden och inte bearbetas."

Denna lövuppbyggnad kan resultera i att varelser nedströms blir hungriga och att floden bearbetar mindre kol.

Sarremejane och hans kollegor ger sig ut för att undersöka vad som händer i Albarines torra fläckar. De tog prover på 20 platser, var och en cirka 100 meter lång, för att se hur mycket organiskt material som passerade, hur snabbt det sönderdelade, hur mycket kol och metan varje plats släppte ut och mångfalden av ryggradslösa djur, bakterier och svampar som finns.

Hälften av platserna låg i områden där floden ibland rinner ut och resten var på platser där floden rinner året runt.

Eftersom fler platser är torra längre, kan detta även äventyra varelsernas förmåga att röra sig mellan delar av floden –– vilket i slutändan kan leda till en minskning av den biologiska mångfalden och utrotning.

Cirka 60 % av floderna världen över är intermittenta –– vilket betyder att de är torra i minst en dag om året –– och den andelen kommer att stiga, enligt Sarremejane. Många sådana vattendrag flyter vanligtvis sex till åtta månader om året och torkar sedan under sommaren.

Intermittens

"Denna intermittens blir mer och mer vanlig och sträcker sig i tid och rum", sa han.

Om en flods torra fläckar ökar och expanderar under längre perioder, kan dessa oaser i floden där livet klarar ut torkningen också försvinna. "Det finns en stor vändpunkt där du kan förlora mycket mångfald," sa han.

Hans framtida forskning kommer att fokusera på hur extrema väderhändelser påverkar samhällen av varelser och deras mångfald i Europas floder, och om det är möjligt att kvantifiera dessa vändpunkter.

Tungt regn

Trots alla svårigheter som utlöses av torka, ställer regnet i sig själva för utmaningar. När områden som drabbats av torka så småningom får regn, tenderar det att bli tyngre och svårare att absorbera, vilket leder till översvämningar som är en av de mest katastrofala effekterna av klimatförändringarna i europeiska städer.

Benjamin Renard, huvudutredare för projektet Hydrologic Extremes at the Global Scale (HEGS), försöker förstå vad mer nederbörd betyder för flodsystemen och om det leder till fler översvämningar.

Flodöversvämningar är bland de mest skadliga extrema klimathändelserna i Europa, enligt Europeiska miljöbyrån (EEA). Om koldioxidutsläppen fortsätter att öka kan klimatförändringarna tredubbla de direkta skadorna från flodöversvämningar.

I städer leder mer regn till översvämningar på gatorna, men med floder är det inte så enkelt.

"Du har flodavrinningar som fungerar som ett starkt filter, så många saker kan hända," sa Renard. "Översvämningar är inte en direkt översättning av vad som händer i termer av nederbörd."

Han och hans medarbetare skapade ett statistiskt ramverk för att bedöma sannolikheten för att floder i ett område skulle översvämmas. Med hjälp av data från cirka 2 000 regnmätare och hydrometriska stationer, som mäter flodflödet, kan deras ramverk avgöra sannolikheten för en översvämning i en viss region. Uppgifterna, hämtade från stationer runt om i världen, sträcker sig över de senaste hundra åren.

"Datauppsättningarna vi använder för både nederbörd och översvämningar är från varje enskild kontinent utom Antarktis," sa han.

Ramverket kopplar klimatvariabler – såsom temperatur, atmosfärstryck och vindhastighet – till sannolikheten för extrema väderhändelser inklusive kraftiga regn eller översvämningar.

Higrare nederbörd

"Vi bekräftade verkligen att nederbörden blev tyngre över hela världen, men för översvämningar är signalen mycket mer komplicerad," sa Renard. "Du har vissa geografiska områden där du inte ser mycket förändring, vissa områden där du ser ökande översvämningar och några där du ser minskande översvämningar."

Renard planerar att använda ramverket för säsongsprognoser eller till och med för olika extrema väderhändelser.

"Det finns inget i ramverket som är specifikt för översvämningar", sa han. Forskare kan konfigurera ramverket för andra händelser som värmeböljor, torka och skogsbränder.

Hur som helst skulle utplacering av den för säsongsprognoser utgöra en del av ett användbart system för tidig varning. Detta skulle göra det möjligt för människor att förbereda sig för till exempel närliggande flodöversvämningar och hjälpa till att förhindra förlust av liv och förstörelse av egendom. + Utforska vidare

Klimatförändringarna gör översvämningarna värre:3 anledningar till att världen ser fler rekordstora översvämningar