Värmeböljor blir mer extrema i takt med att klimatförändringarna förvärras, med känsliga platser som upplever mer frekventa, långvariga händelser med högre intensitet. Som sådana utgör de en fara för jordbruksmetoder som är beroende av tillräckligt med vatten för att säkerställa hållbar livsmedelsförsörjning.

Bevattning används för att lindra varma, torra klimat genom att upprätthålla markfuktighetsnivåer för att främja tillväxt samt utöva en kylande effekt på det omedelbara lokala klimatet (inom några meter från ytan), men utvinner sötvatten från resurser som också kan vara hotade genom att krympa med mer avdunstning i en varmare värld.

Ny forskning, publicerad i Geophysical Research Letters , har undersökt den dämpande effekt som bevattning av mark på våren kan ha på intensiteten av sommarvärmevågor genom att bibehålla högre markfuktighetsnivåer mellan säsonger, känt som jordfuktighetsminne.

Dr. Guoshuai Liu, från Hohai University, Kina, och kollegor fokuserade på bevattningsmetoder på våren (mars–maj) och sommaren (juni–augusti) på norra Kinaslätten för att simulera regionala klimatreaktioner. Detta är ett av de mest intensivbevattnade områdena i Kina, eftersom det är en jordbrukszon som sträcker sig över 400 000 km ² som roterar mellan grödor av vete på vintern och majs på sommaren, vilket står för 37 % av landets produktion.

Forskargruppen analyserade modeller av jordfuktighetsdata från rotzonen från 1980 till 2018 och kombinerade detta med en prognosmodell för att simulera effekten av bevattning på extrema sommarvärmeböljor från 2004 till 2018. De körde tre tester, ett utan bevattning, en med både vår- och sommarbevattning, och den sista enbart med vårbevattning.

Dr Liu och kollegor fann att vårbevattning minskade intensiteten på sommarvärmevågorna med 0,29°C och 2,5 dagar, och i kombination med sommarbevattning sträcker sig detta till en minskning med 1°C och 6,5 dagar. Med de simulerade regionala metoderna för extrema värmeböljor som är temperaturer på 35,8°C och varar i 21,7 dagar, kan den kombinerade effekten av vår- och sommarbevattning ha en betydande effekt, särskilt på händelsens livslängd.

Liknande mönster av jordfuktighetsminne som påverkar mellansäsongsklimatet har också observerats i södra Great Plains, Huang-Huai-Hai Plain och de mellersta till lägre delarna av Yangtzefloden.

Denna forskning är viktig eftersom den tyder på att tillförsel av ett överskott av vatten på våren hjälper till att lindra vattenstress under de följande sommarmånaderna och är mindre slöseri med vattenresurser som avdunstar mer på sommaren (särskilt från den översta 1 m marken), samtidigt som den också stödja regioner som upplever en obalans i nederbörd under året.

Även om intensiteten av extrema värmeböljor kan minska, kommer dessa klimatutmaningar att bestå i framtiden, så det är viktigt att tillämpa dessa resultat i vattenresursförvaltning och anpassningsplaneringsstrategier.

Mer information: Guoshuai Liu et al, Spring Irrigation Reduces Frequency and Intensity of Summer Extreme Heat Events in the North China Plain, Geophysical Research Letters (2024). DOI:10.1029/2023GL107094

Journalinformation: Geofysiska forskningsbrev

© 2024 Science X Network