Desertification har beskrivits som "vår tids största miljöutmaning”Och klimatförändringarna gör det värre.
Medan termen kan komma att tänka på de lindade sanddynerna i Sahara eller de stora saltpannorna i Kalahari, är det en fråga som når långt bortom de som bor i och runt världens öknar och hotar livsmedelssäkerheten och försörjningen på mer än två miljarder människor.
De kombinerade effekterna av klimatförändringar, felaktig hantering av mark och ohållbar användning av sötvatten har gjort att världens vattens knappa regioner ökat mer. Detta gör att deras jordar mindre kan stödja grödor, boskap och djurliv.
Denna vecka, den Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) kommer att publicera sin specialrapport om klimatförändringar och mark. Rapporten, skriven av hundratals forskare och forskare från hela världen, ägnar ett av sina sju kapitel enbart till frågan om ökenspridning.
Definiera ökenspridning
I 1994 upprättade FN FN: s konvention för bekämpning av ökenspridning (UNCCD) som det ”enda juridiskt bindande internationella avtalet som kopplar miljö och utveckling till hållbar markförvaltning”. Konventet självt var ett svar på en Ring vid FN Jordmötet i Rio de Janeiro i 1992 för att hålla förhandlingar om ett internationellt lagligt avtal om ökenspridning.
UNCCD beskrev en definition av ökenspridning i en antagande av fördrag av parter i 1994. Den säger att ökenspridning innebär "nedbrytning av land i torra, halvtorra och torra underfuktiga områden till följd av olika faktorer, inklusive klimatvariationer och mänskliga aktiviteter".
Öppningsavsnittet i artikel 1 i FN: s konvention för bekämpning av ökenspridning, som antogs i 1994 och trädde i kraft i 1996. Källa: FN: s fördragssamling
Så snarare än ökenspridning som innebär den bokstavliga utvidgningen av öknar, är det en fångstbegrepp för nedbrytning av mark i vattensna knappa delar av världen. Denna nedbrytning inkluderar till exempel den tillfälliga eller permanenta kvaliteten på mark, vegetation, vattenresurser eller djurliv. Det inkluderar också försämringen av den ekonomiska produktiviteten i marken - till exempel förmågan att odla marken för kommersiella eller underhållssyften.
Torra, halvtorra och torra underfuktiga områden kallas kollektivt ”torrland”. Detta är, förvånansvärt, områden som får relativt lite regn eller snö varje år. Tekniskt definieras de av UNCCD som ”andra områden än polära och subpolära regioner, i vilka förhållandet mellan årlig nederbörd och potentiell evapotranspiration faller inom intervallet från 0.05 till 0.65 ”.
Enkelt uttryckt betyder detta att mängden nederbörd som området får är mellan 5-65% av det vatten det har potential att förlora genom förångning och svettning från landytan respektive vegetationen (förutsatt att tillräcklig fukt är tillgänglig). Alla områden som får mer än detta kallas ”fuktigt”.
Du kan se detta tydligare på kartan nedan, där världens torrområden identifieras av olika kvaliteter av orange och röd skuggning. Torra områden omfattar cirka 38% av jordens landområde, som täcker stora delar av Nord- och södra Afrika, västra Nordamerika, Australien, Mellanöstern och Centralasien. Drylands är hem för ungefär 2.7 miljarder människor (pdf) - 90% av vem bor i utvecklingsländer.
https://wad.jrc.ec.europa.eu/patternsaridity" target = "_ blank" rel = "noopener noreferrer"> Joint Research Unit. "width =" 1024 "height =" 496 "aria-wroteby =" caption-attachment-32156 "/>
Den observerade fördelningen av olika ariditetsnivåer, baserat på data för 1981-2010. Skuggningsfärg indikerar områden definierade som kalla (grå), fuktig (grön), torr subhumid (röd), semiarid (mörk orange), torr (blek orange) och hyperarid (blekgul). Karta producerad av Europeiska kommissionens Gemensam forskningsenhet.
Drylands är särskilt mottagliga till landnedbrytning på grund av knappa och varierande nederbörd samt dålig jordfruktbarhet. Men hur ser denna försämring ut?
Det finns många sätt på vilka landet kan brytas ned. En av huvudprocesserna är erosion - gradvis nedbrytning och avlägsnande av sten och jord. Detta sker vanligtvis genom en viss naturkraft - som vind, regn och / eller vågor - men kan förvärras av aktiviteter inklusive plöjning, bete eller avskogning.
En förlust av markfruktbarhet är en annan form av nedbrytning. Detta kan ske genom en förlust av näringsämnen, såsom kväve, fosfor och kalium, eller en minskning av mängden organiskt material i jorden. Till exempel orsakar markerosion med vatten globala förluster på så mycket som 42m ton kväve och 26m ton fosfor varje år. På odlad mark måste detta oundvikligen ersättas genom gödselmedel till betydande kostnader. Jordar kan också drabbas av salthaltning - en ökning av saltinnehållet - och försurning genom överanvändning av gödselmedel.
Sedan finns det massor av andra processer som klassificeras som nedbrytning, inklusive en förlust eller förskjutning av vegetationstyp och täckning, packning och härdning av marken, en ökning av vildbränder och ett sjunkande vattenbord genom överdriven utvinning av grundvatten.
Blandning av orsaker
Enligt en senaste rapporten från Mellanstatliga vetenskapspolitiska plattformar för biologisk mångfald och ekosystemtjänster (IPBES), "nedbrytning av mark är nästan alltid ett resultat av flera samverkande orsaker".
De direkta orsakerna till ökenspridning kan i stort sett delas mellan de som rör hur landet hanteras - eller inte - förvaltas och de som rör klimatet. Det förstnämnda inkluderar faktorer som avskogning, överbetning av boskap, överodling av grödor och olämplig bevattning; det senare inkluderar naturliga fluktuationer i klimat och global uppvärmning till följd av utsläpp av växthusgaser från människor.
Mark som påverkas av överbeiting av nötkreatur i Indien. Kredit: Maximilian Buzun / Alamy Stock Photo.
Sedan finns det också underliggande orsaker, konstaterar IPBES-rapporten, inklusive "ekonomiska, demografiska, tekniska, institutionella och kulturella drivkrafter".
När man först tittar på klimatens roll är en viktig faktor att landytan värms snabbare än jordens yta som helhet. (Detta beror på att landet har en lägre "värmekapacitet”Än vattnet i haven, vilket innebär att det behöver mindre värme för att höja temperaturen.) Så medan globala medeltemperaturer är runt 1.1C varmare nu än i preindustriella tiderhar landytan värmts med ungefär 1.7C. Diagrammet nedan jämför förändringar i landstemperaturer i fyra olika poster med en global medeltemperatur sedan 1970 (blå linje).
Globala genomsnittliga landstemperaturer från fyra datamängder: CRUTEM4 (lila), NASA (röd), NOAA (gul) och Berkeley (grå) för 1970 till i dag, relativt till en 1961-90 baslinje. Dessutom visas global temperatur från HadCRUT4-posten (blå). Diagram av Carbon Brief med Highcharts.
Även om denna upprätthållna, mänsklig orsakad uppvärmning i sig kan öka värmestressen som vegetationen möter, är den också kopplad till förvärrade extrema väderhändelser, förklarar Prof Lindsay Stringer, en professor i miljö och utveckling vid University of Leeds och en huvudförfattare om kapitel om nedbrytning av mark i den kommande IPCC-landrapporten. Hon berättar för Carbon Brief:
”Klimatförändringar påverkar frekvensen och storleken på extrema händelser som torka och översvämningar. I områden som är naturligt torra till exempel kan en torka ha en stor inverkan på vegetationstäckningen och produktiviteten, särskilt om det landet används av ett stort antal boskap. När växter dör av på grund av brist på vatten, blir jorden bar och blir lättare eroderad av vind och av vatten när regnen så småningom kommer. ”
(Stringer kommenterar här i sin roll på sin heminstitution och inte i sin egenskap av IPCC-författare. Detta är fallet med alla forskare som citeras i den här artikeln.)
Både naturlig variation i klimat och global uppvärmning kan också påverka regnmönster runt om i världen, vilket kan bidra till ökenspridning. Nederbörden har en kylande effekt på landytan, så en minskning av nederbörden kan göra det möjligt för jord att torka ut i värmen och bli mer benägna att erosion. Å andra sidan kan kraftigt nederbörd erodera marken i sig själv och orsaka vattendrag och insjup.
Till exempel utbredd torka - och tillhörande ökenspridning - i Sahel-regionen i Afrika under andra hälften av 20th århundradet har kopplats till naturliga fluktuationer i Atlanten, Stilla havet och Indiska hav, medan forskning också antyder att en delvis återhämtning i regn drevs av värmer havets yttemperaturer i Medelhavet.
Dr Katerina Michaelides, en universitetslektor i Drylands Research Group vid University of Bristol och den medverkande författaren i kapitel i öknen i IPCC: s landrapport, beskriver en övergång till torrare förhållanden som den viktigaste inverkan av ett uppvärmningsklimat på ökenspridningen. Hon berättar för Carbon Brief:
"Huvudeffekten av klimatförändringar är genom förtäring, en gradvis förändring av klimatet mot ett mer torrt tillstånd - varvid nederbörden minskar i förhållande till förångningsbehovet - eftersom detta direkt påverkar vattenförsörjningen till vegetation och jord."
Klimatförändringar är också en bidragande faktor till eldbrändervilket orsakar varmare - och ibland torrare - säsonger som ger idealiska förutsättningar för bränder att ta tag. Och ett varmare klimat kan påskynda nedbrytningen av organiskt kol i jordar, vilket gör att de blir utarmade och mindre kan hålla kvar vatten och näringsämnen.
Förutom fysiska effekter på landskapet kan klimatförändringar påverka människor "eftersom det minskar alternativet för anpassning och försörjning och kan driva människor att överutnyttja marken", konstaterar Stringer.
Denna överutnyttjande avser sättet att människor kan hantera land och få det att försämras. Det kanske mest uppenbara sättet är genom avskogning. Att ta bort träd kan störa balansen mellan näringsämnen i jorden och tar bort rötter som hjälper till att binda jorden ihop, vilket gör att den riskerar att bli eroderad och tvättas eller sprängas bort.
Avskogning nära Gambela, Etiopien. Kredit: Joerg Boethling / Alamy Stock Photo.
Skogar spelar också en viktig roll i vattencykeln - särskilt i tropikerna. Till exempel, forskning publicerad i 1970 visade att Amazonas regnskog genererar ungefär hälften av sin egen nederbörd. Detta innebär att rensningen av skogarna riskerar att få det lokala klimatet att torka, vilket ökar risken för ökenspridning.
Livsmedelsproduktion är också en viktig drivkraft för ökenspridning. En växande efterfrågan på mat kan se skörden utvidgas till skogar och gräsmarkeroch användning av intensiva jordbruksmetoder för att maximera avkastningen. Överdrivning av boskap kan remsa betesmarker av vegetation och näringsämnen.
Denna efterfrågan kan ofta ha bredare politiska och socioekonomiska drivkrafter, konstaterar Stringer:
”Till exempel kan efterfrågan på kött i Europa driva rensningen av skogsmark i Sydamerika. Så även om ökenspridning upplevs på vissa platser, är dess drivkrafter globala och kommer till stor del från det rådande globala politiska och ekonomiska systemet. ”
Lokala och globala effekter
Naturligtvis agerar ingen av dessa förare isolerat. Klimatförändringarna interagerar med andra mänskliga drivkrafter för nedbrytning, till exempel "ohållbar markförvaltning och jordbruksutbyggnad, för att orsaka eller förvärra många av dessa ökenspridningsprocesser", säger Dr Alisher Mirzabaev, en seniorforskare vid Universitetet i Bonn och en koordinerande huvudförfattare om ökenrikningskapitlet i IPCC: s landrapport. Han berättar för Carbon Brief:
”[Resultatet är] minskningar i grödor och boskapsproduktivitet, förlust av biologisk mångfald, ökande chanser för eldar i vissa områden. Naturligtvis kommer dessa att ha negativa effekter på livsmedelssäkerheten och försörjningen, särskilt i utvecklingsländerna. ”
Stringer säger att ökenspridning ofta medför ”en minskning av vegetationstäckningen, så mer bar mark, en brist på vatten och markförsaltning i bevattnade områden”. Detta kan också innebära en förlust av biologisk mångfald och synlig ärrbildning i landskapet genom erosion och bildandet av klyftor efter kraftigt regn.
”Desertification har redan bidragit till den globala förlusten av biologisk mångfald”, tillägger Joyce Kimutai från Kenya Meteorological Department. Kimutai, som också är en huvudförfattare i kapitel i öknen i IPCC: s landrapport, berättar för Carbon Brief:
"Vilda djur, särskilt stora däggdjur, har begränsad kapacitet för snabb anpassning till de kopplade effekterna av klimatförändringar och ökenspridning."
Till exempel kan en studera (pdf) från Cholistan Desert-regionen i Pakistan fann att "flora och fauna har gradvis uttunnit med ökande svårighetsgrad av ödemarken". Och en studera i Mongoliet fann att "alla artrikdomar och mångfaldsindikatorer minskade avsevärt" på grund av bete och ökande temperaturer under de senaste två decennierna.
Förnedring kan också öppna landet fram till invasiva arter och de som är mindre lämpliga för betande djur, säger Michaelides:
”I många länder innebär ökenspridning en minskning av markens fertilitet, en minskning av vegetationstäckningen - särskilt gräsetäckning - och mer invasiva busksarter. Praktiskt taget är konsekvenserna av detta mindre tillgängliga markar för betar och mindre produktiva jordar. Ekosystemen börjar se annorlunda ut när fler torktoleranta buskar invaderar det som tidigare var gräsmarker och mer bar mark utsätts. ”
Detta har "förödande konsekvenser för livsmedelssäkerhet, försörjning och biologisk mångfald", förklarar hon:
”När livsmedelssäkerhet och försörjning är nära knuten till landet är konsekvenserna av ökenspridning särskilt omedelbara. Exempel är många länder i Östra Afrika - särskilt Somalia, Kenya och Etiopien - där över hälften av befolkningen är pastoralister som förlitar sig på friska betesmarker för deras försörjning. Endast i Somalia bidrar boskapen till cirka 40% av BNP [Bruttonationalprodukt]. ”
Du har nu möjlighet UNCCD uppskattar att cirka 12m hektar produktivt land förloras till ökenspridning och torka varje år. Detta är ett område som kan producera 20m ton spannmål årligen.
Detta har en betydande ekonomisk inverkan. I Niger till exempel uppgår kostnaderna för försämring som orsakas av ändring av markanvändning cirka 11% av BNP. På samma sätt i Argentina är "total förlust av ekosystemtjänster på grund av ändring av markanvändning / täckning, nedbrytning av våtmarker och användning av förvaltningsförfaranden för marknedgång på betesmarker och utvalda grödor" motsvarande ungefär 16% av BNP.
Förlust av boskap, minskade grödor och minskande livsmedelssäkerhet är mycket synliga mänskliga effekter av ökenspridning, säger Stringer:
”Människor klarar av denna typ av utmaningar på olika sätt - genom att hoppa över måltider för att spara mat; att köpa vad de kan - vilket är svårt för dem som lever i fattigdom med få andra alternativ för försörjning - samla vilda livsmedel, och under extrema förhållanden, ofta i kombination med andra förare, flyttar människor sig från de drabbade områdena och överger marken. ”
Människor är särskilt utsatta för effekterna av ökenspridning där de har "osäkra äganderätt, där det finns få ekonomiska stöd för jordbrukare, där det finns höga nivåer av fattigdom och ojämlikhet och där styrelseformerna är svaga", tillägger Stringer.
En annan effekt av ökenspridningen är en ökning av sand- och dammstormar. Dessa naturfenomen - känd på olika sätt "Sirocco", "haboob", "gult damm", "vita stormar" och "harmattan" - uppstår när starka vindar blåser lös sand och smuts från bar, torr jord. Forskning tyder att de globala årliga dammutsläppen har ökat med 25% mellan slutet av 1800-talet och idag, med klimatförändringar och markanvändning de viktigaste drivkrafterna.
En Haboob-dammstorm rullar över Mohawkbergen nära Tacna, Arizona, 9 juli 2018. Kredit: John Sirlin / Alamy Stock Photo.
Dammstormar i Mellanöstern, till exempel, "blir allt vanligare och intensivare under de senaste åren", a färsk studie hittades. Detta har drivits av "långsiktiga minskningar av nederbörden som främjar lägre markfuktighet och vegetativ täckning". Stringer tillägger dock att ”ytterligare forskning behövs för att upprätta de exakta sambanden mellan klimatförändringar, ökenspridning och damm och sandstormar”.
Dammstormar kan ha en enorm inverkan på människors hälsa, bidra till andningsstörningar som astma och lunginflammation, hjärt-kärlsjukdomar och hudirritationer, samt förorenande öppna vattenkällor. De kan också spela förödelse med infrastruktur, vilket minskar effektiviteten i solpaneler och vindkraftverk genom att täcka dem i damm och orsaka störningar vägar, järnvägar och flygplatser.
Klimatåterkoppling
Att lägga till damm och sand i atmosfären är också ett av de sätt som öknen i sig kan påverka klimatet, säger Kimutai. Andra inkluderar "förändringar i vegetationsskydd, yt albedo (reflektionsförmåga på jordens yta) och växthusgasflöden", tillägger hon.
Dammpartiklar i atmosfären kan sprida inkommande strålning från solen, minskar uppvärmningen lokalt vid ytan, men ökar den i luften ovan. De kan också påverka molnens bildning och livstid, potentiellt gör regn mindre trolig och därmed minska fukt i ett redan torrt område.
Jordar är ett mycket viktigt lager av kol. De två bästa mätarna av jord i globala torrland lagrar till exempel uppskattat 646bn ton kol - ungefär 32% av kolet som hålls i alla världens jordar.
Forskning visar att jordens fuktinnehåll är det främsta inflytandet på förmågan hos torra jordar att ”mineralisera” kol. Detta är processen, även känd som ”jordandning”, där mikrober bryter ner det organiska kolet i jorden och omvandlar det till CO2. Denna process gör näringsämnen i marken tillgängliga för växter att använda när de växer.
Jorderosion i Kenya. Kredit: Martin Harvey / Alamy Stock Photo.
Jordandning indikerar markens förmåga att upprätthålla växttillväxt. Och typiskt avtar andning med minskande markfukt till en punkt där mikrobiell aktivitet slutar effektivt. Även om detta minskar CO2 som mikroberna släpper, hämmar det också växttillväxt, vilket innebär att vegetationen tar upp mindre CO2 från atmosfären genom fotosyntes. Sammantaget är torrare jord sannolikt en nettosändare av CO2.
När jord blir torrare kommer de att ha mindre möjlighet att binda kol från atmosfären och därmed bidra till klimatförändringarna. Andra former av nedbrytning släpper också vanligtvis CO2 ut i atmosfären, t.ex. avskogning, betesmark - genom att strippa växtländerna - och löpeldar.
Kartläggningsfel
"De flesta torrlandsmiljöer runt om i världen påverkas i viss utsträckning av ökenspridning", säger Michaelides.
Men att komma med en robust global uppskattning för ökenspridning är inte enkelt, förklarar Kimutai:
”Nuvarande uppskattningar av omfattningen och svårighetsgraden av ökenspridning varierar kraftigt på grund av saknad och / eller opålitlig information. Mångfalden och komplexiteten i processerna för ökenspridning gör dess kvantifiering ännu svårare. Studier har använt olika metoder baserade på olika definitioner. ”
Och att identifiera ökenspridning görs svårare eftersom det tenderar att dyka upp relativt långsamt, tillägger Michaelides:
”I början av processen kan ökenspridning vara svårt att upptäcka, och eftersom det är långsamt kan det ta decennier att inse att en plats förändras. När det upptäcks kan det vara svårt att stoppa eller vända. ”
Öknen över jordens landyta kartlades först i en studie publicerad i tidskriften Ekonomisk geografi i 1977. Den noterade att: ”För en stor del av världen finns det lite god information om omfattningen av ökenspridning i enskilda länder”. Kartan - som visas nedan - graderade områden med ökenspridning som "lätt", "måttligt", "svårt" eller "mycket svårt" baserat på en kombination av "publicerad information, personlig erfarenhet och samråd med kollegor".
Desertifiseringens status i torra regioner i världen. Hämtad från Dregne, HE (1977) Desertifiering av torra länder, Ekonomisk geografi, Vol. 53 (4): pp.322-331. © Clark University, omtryckt med tillstånd från Informa UK Limited, som handlar som Taylor & Francis Group, www.tandfonline.com på uppdrag av Clark University.
I 1992 publicerade FN: s miljöprogram (UNEP) sitt första ”World Atlas of Desertification”(WAD). Den kartlade globala människors orsakade landförstörelse, och tog stor vikt på UNEP-finansierade ”Global bedömning av människors inducerad jordnedbrytning”(GLASOD). GLASOD-projektet grundades själv på expertbedömning, med mer än 250 jord- och miljöforskare som bidrar till regionala bedömningar som matades in på sin globala karta, som den publicerade i 1991.
GLASOD-kartan, som visas nedan, beskriver omfattningen och graden av nedbrytning av mark över hela världen. Den kategoriserade nedbrytningen till kemisk (röd skuggning), vind (gul), fysisk (lila) eller vatten (blå).
Global bedömning av mänsklig inducerad jordnedbrytning (GLASOD). Skuggning indikerar typ av nedbrytning: kemisk (röd), vind (gul), fysisk (lila) och vatten (blå), med mörkare skuggning som visar högre nedbrytningsnivåer. Källa: Oldeman, LR, Hakkeling, RTA och Sombroek, WG (1991) Världskarta över mänsklig inducerad jordnedbrytning: en förklarande anmärkning (rev. red.), UNEP och ISRIC, Wageningen.
Medan GLASOD också användes för andra WAD, publicerad i 1997, kartan kom under kritik för brist på konsistens och reproducerbarhet. Efterföljande datasätt, till exempel "Global bedömning av nedbrytning och förbättring av mark”(GLADA), har gynnats av tillägget av satellitdata.
Ändå när den tredje WAD - producerad av Europeiska kommissionens gemensamma forskningscenter - kom cirka två decennier senare, "beslutade författarna att ta en annan väg". Som det framgår av rapporten:
”Förnedring av mark kan inte kartläggas globalt av en enda indikator eller genom någon aritmetisk eller modellerad kombination av variabler. En enda global karta över nedbrytning av mark kan inte tillgodose alla åsikter eller behov. ”
I stället för en enda metrisk överväger atlasen en uppsättning "14-variabler som ofta är förknippade med marknedbrytning", såsom torrhet, boskapstäthet, trädförlust och minskande markproduktivitet.
Som sådan visar kartan nedan - hämtad från Atlas - inte själva nedbrytningen av marken, utan "konvergensen av bevis" om var dessa variabler sammanfaller. De delar av världen som har flest potentiella problem (visas med orange och röd skuggning) - som Indien, Pakistan, Zimbabwe och Mexiko - identifieras alltså som särskilt utsatta för försämring.
Karta som visar ”konvergens av bevis” på 14 landförstöringsrisker från den tredje upplagan av World Atlas of Desertification. Skuggning indikerar antalet sammanfallande risker. De områden med de minsta visas i blått, som sedan ökar genom grönt, gult, orange och mest i rött. Kreditera: Europeiska unionens publikationsbyrå
Framtiden
Eftersom ökenspridning inte kan kännetecknas av en enda metrisk, är det också svårt att göra prognoser för hur nedbrytningshastigheter kan förändras i framtiden.
Dessutom finns det många socioekonomiska drivkrafter som kommer att bidra. Till exempel kommer antalet personer som direkt påverkas av ökenspridning sannolikt att öka enbart på grund av befolkningsökningen. Befolkningen som bor på torra områden över hela världen är beräknas öka med 43% till fyra miljarder av 2050.
Inverkan av klimatförändringar på ariditet är också komplicerad. Ett varmare klimat är i allmänhet mer kapabel att avdunsta fukt från landytan - potentiellt ökande torrhet i kombination med varmare temperaturer.
RCP4.5: RCP: er (Representative Concentration Pathways) är scenarier för framtida koncentrationer av växthusgaser och andra krafter. RCP4.5 är ett "stabiliseringsscenario" där politik införs så att atmosfäriska CO2 koncentrationsnivåer ... Läs mer
Klimatförändringarna påverkar emellertid också regnmönster och en varmare atmosfär kan hålla mer vattenånga, vilket kan öka både genomsnittligt och kraftigt nederbörd i vissa områden.
Det finns också en konceptuell fråga att särskilja långsiktiga förändringar i torrheten i ett område med den relativt korta karaktären av torka.
I allmänhet förväntas det globala torraområdet öka i takt med att klimatet värms upp. Prognoser under RCP4.5- och RCP8.5-utsläppsscenarierna tyder på att torrområden kommer att bli det öka med 11% och 23%jämfört med 1961-90. Detta skulle innebära att torra områden kan utgöra antingen 50% respektive 56% av jordens landyta i slutet av detta århundrade, upp från cirka 38% idag.
Denna utvidgning av torra regioner kommer huvudsakligen att inträffa "över sydvästra Nordamerika, den norra delen av Afrika, södra Afrika och Australien", en annan studie säger, medan "stora utvidgningar av semiaridregioner kommer att inträffa över norra sidan av Medelhavet, södra Afrika och Nord- och Sydamerika".
Forskning visar också att klimatförändringarna redan ökar båda sannolikheten och svårighetsgraden för torka runt om i världen. Denna trend kommer sannolikt att fortsätta. Till exempel, en studiemed hjälp av mellanliggande utsläppsscenario "RCP4.5", projicerar "stora ökningar (upp till 50% –200% i relativ mening) i frekvens för framtida måttlig och svår torka över de flesta av Amerika, Europa, södra Afrika och Australien".
RCP8.5: RCP: er (Representative Concentration Pathways) är scenarier för framtida koncentrationer av växthusgaser och andra krafter. RCP8.5 är ett scenario med ”relativt höga utsläpp av växthusgaser” till följd av snabb befolkningstillväxt, ... Läs mer
En annan studie noterar att klimatmodell simuleringar "föreslår svåra och utbredda torka under de kommande 30 – 90 åren över många landområden som beror på antingen minskad nederbörd och / eller ökad avdunstning".
Det bör dock noteras att inte alla torrland förväntas bli torrare med klimatförändringar. Kartan nedan visar till exempel den beräknade förändringen för ett mått på ariditet (definierat som förhållandet mellan nederbörd och potentiell evapotranspiration, PET) av 2100 under klimatmodellsimuleringar för RCP8.5. De röda skuggade områdena är de som förväntas bli torrare - eftersom PET kommer att öka mer än regn - medan de i grönt förväntas bli våtare. Det senare inkluderar mycket av Sahel och östra Afrika, samt Indien och delar av norra och västra Kina.
Projicerade förändringar i ariditetsindex (förhållandet mellan nederbörd och PET), simulerat över land med 27 CMIP5 klimatmodeller av 2100 under RCP8.5-scenariot. Källa: Sherwood & Fu (2014). Återges med tillstånd från Steven Sherwood.
Klimatmodellsimuleringar tyder också på att regn, när den inträffar, kommer att bli mer intensiv för nästan hela världen, vilket potentiellt ökar risken för markerosion. Prognoser indikerar att de flesta av världen kommer att se en 16-24% ökning i kraftig nederbördintensitet med 2100.
lösningar
Begränsning av den globala uppvärmningen är därför ett av de viktigaste sätten att göra hjälpa till att sätta en paus i öknen i framtiden, men vilka andra lösningar finns?
FN har betecknad decenniet från januari 2010 till december 2020 som "FN: s decennium för öknar och kampen mot ökenspridning". Tioåret skulle vara en "möjlighet att göra kritiska förändringar för att säkerställa torrlands långsiktiga förmåga att ge värde för mänsklighetens välbefinnande".
Det som är mycket tydligt är att förebyggande är bättre - och mycket billigare - än botemedel. "När ökenrikning har inträffat är det mycket utmanande att vända", säger Michaelides. Detta beror på att när "kaskad av nedbrytningsprocesser startar är de svåra att avbryta eller stoppa".
Att stoppa ökenspridningen innan det börjar kräver åtgärder för att "skydda mot jorderosion, för att förhindra förlust av vegetation, för att förhindra överbetning eller missförvaltning av land", förklarar hon:
”Alla dessa saker kräver samordnade ansträngningar och policyer från samhällen och regeringarna för att hantera mark- och vattenresurser på stora skalor. Även småskaliga landförvaltningar kan leda till försämring i större skalor, så problemet är ganska komplicerat och svårt att hantera. ”
Vid FN: s konferens om hållbar utveckling i Rio de Janeiro i 2012, kom parterna överens om att "sträva efter att uppnå en neutrala världsnedbrytande värld i samband med hållbar utveckling". Detta koncept av "marknedbrytningsneutralitet”(LDN) var senare tas upp av UNCCD och även formellt antagen as Mål 15.3 av Hållbara utvecklingsmål av FN: s generalförsamling i 2015.
Idén med LDN, som förklaras i detalj i videon nedan, är en hierarki av svar: först för att undvika nedbrytning av land, för det andra för att minimera den där den inträffar, och för det tredje att kompensera för ny nedbrytning genom att återställa och rehabilitera mark någon annanstans. Resultatet är att den totala nedbrytningen kommer i balans - där varje ny nedbrytning kompenseras med omvändning av tidigare nedbrytning.
”Hållbar markförvaltning” (SLM) är nyckeln till att uppnå LDN-målet, säger Dr Mariam Akhtar-Schuster, medordförande för UNCCD: s vetenskapspolitiska gränssnitt och en granskningsredaktör för ökenrikningskapitlet i IPCC-landrapporten. Hon berättar för Carbon Brief:
"Hållbar landhanteringspraxis, som bygger på det lokala samhällsekonomiska och ekologiska tillståndet i ett område, hjälper till att undvika ökenspridning i första hand men också till att minska pågående nedbrytningsprocesser."
SLM innebär i huvudsak att maximera markens ekonomiska och sociala fördelar samtidigt som den bibehåller och förbättrar dess produktivitet och miljöfunktioner. Detta kan omfatta en hel rad tekniker, såsom roterande betande av boskap, öka jordens näringsämnen genom att lämna grödrester på marken efter skörden, fånga sediment och näringsämnen som annars skulle gå förlorade genom erosion och plantering av snabbväxande träd för att ge skydd från vinden.
Testa markhälsan genom att mäta kväveläckage i västra Kenya. Kredit: CIAT / (CC BY-NC-SA 2.0).
Men dessa åtgärder kan inte bara tillämpas någonstans, konstaterar Akhtar-Schuster:
”Eftersom SLM måste anpassas till lokala förhållanden finns det inget sådant att en storlek passar alla verktygssatser för att undvika eller minska ökenspridningen. Men alla dessa lokalt anpassade verktyg har de bästa effekterna om de är inbäddade i ett integrerat nationellt planeringssystem för markanvändning. ”
Stringer håller med om att det inte finns ”ingen silverkula” för att förhindra och vända öknen. Och det är inte alltid samma människor som investerar i SLM som drar nytta av det, förklarar hon:
”Ett exempel här är markanvändare uppströms i ett avrinningsområde som skogar ett område och minskar jorderosion i vattendrag. För dem som bor nedströms minskar detta översvämningsrisken eftersom det är mindre sedimentation och kan också ge förbättrad vattenkvalitet. ”
Men det finns också en rättvisefråga om markanvändarna uppströms betalar för de nya träden och de nedströms får förmånerna utan kostnad, säger Stringer:
"Lösningar måste därför identifiera vem som" vinner "och vem som" tappar ut "och bör inkludera strategier som kompenserar eller minimerar ojämlikheter."
"Alla glömmer den sista delen om eget kapital och rättvisa," tillägger hon. Den andra aspekten som också historiskt har förbises är att köpa in gemenskapen på föreslagna lösningar, säger Stringer.
Forskning visar att användning av traditionell kunskap kan vara särskilt fördelaktigt för att hantera nedbrytning av mark. Inte minst för att samhällen som bor på torra har gjort det framgångsrikt i generationer, trots de svåra miljöförhållandena.
Denna idé tas allt mer ombord, säger Stringer - ett svar på "top-down-interventioner" som har visat sig "ineffektiva" på grund av bristande samhällsengagemang.
Denna artikel publicerades ursprungligen på Carbon Brief
Om författaren
Robert McSweeney är vetenskapsredaktör. Han har en Mngng i maskinteknik från University of Warwick och en MSc i klimatförändringar från University of East Anglia. Han har tidigare åtta år arbetat med klimatförändringsprojekt hos konsultbyrån Atkins.
relaterade böcker
Livet efter kol: Nästa globala omvandling av städer
by Peter Plastrik, John Cleveland
Framtiden för våra städer är inte vad det brukade vara. Den moderna stadsmodellen som tog hållet globalt under tjugonde århundradet har överlevt sin användbarhet. Det kan inte lösa de problem som det hjälpte till att skapa - särskilt global uppvärmning. Lyckligtvis utvecklas en ny modell för stadsutveckling i städer för att aggressivt hantera klimatförändringarnas verklighet. Det förändrar hur städer utformar och använder fysiskt utrymme, genererar ekonomisk rikedom, konsumerar och spenderar resurser, utnyttjar och upprätthåller de naturliga ekosystemen och förbereder sig för framtiden. Finns på Amazon
Den sjätte utrotningen: En onaturlig historia
av Elizabeth Kolbert
Under de senaste hälften miljarder åren har det funnits fem massutrotningar, när livet på jorden plötsligt och dramatiskt kom fram. Forskare runt om i världen övervakar för närvarande den sjätte utrotningen, som förutspås vara den mest förödande utrotningshändelsen sedan asteroidpåverkan som utplånade dinosaurierna. Den här gången är katastrofen oss. I prosa som är omedelbart öppen, underhållande och djupt informerad, Ny Yorker författaren Elizabeth Kolbert berättar för oss varför och hur människor har förändrat livet på planeten på ett sätt som ingen art har tidigare. Interweaving forskning i ett halvt dussin discipliner, beskrivningar av den fascinerande arten som redan har gått vilse, och utrotningshistoria som ett koncept, ger Kolbert ett rörligt och omfattande redogör för försvinnandena före våra ögon. Hon visar att den sjätte utrotningen sannolikt kommer att vara mänsklighetens mest varaktiga arv, vilket tvingar oss att ompröva den grundläggande frågan om vad det innebär att vara mänsklig. Finns på Amazon
Klimatkrig: Kampen för överlevnad som världsöverhettning
av Gwynne Dyer
Vågor av klimatflyktingar. Dussintals misslyckade stater. All-out krig. Från en av världens stora geopolitiska analytiker kommer en skrämmande glimt av den strategiska verkligheten i den närmaste framtiden, när klimatförändringen driver världens makt mot överlevnadspolitiken. Forntida och orättvisa, Klimatkrig kommer att bli en av de viktigaste böckerna under de kommande åren. Läs det och ta reda på vad vi ska på. Finns på Amazon
Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.
