Sausums arvien vairāk domā amerikāņu un norūpēto pilsoņu prātos visur. Amerikas Savienoto Valstu rietumos visā vēsturē ir bijuši briesmīgi sausuma periodi, un klimata pārmaiņas tiek vainotas ekstrēmākas laika apstākļu svārstības daudzos citos reģionos. Izpratne par to, kas izraisa nokrišņu trūkumu, palīdz veidot politiku un izvēli, kas var saasināt vai samazināt sausuma sekas.
Sausuma fiziskie cēloņi
NASA Zemes observatorija uzskaita trīs faktorus, kas izraisa sausumu. Tās ir savstarpēji saistītas, dabā sastopamas parādības, kas nosaka sausuma vietu, smagumu un biežumu.
Okeānu un sauszemes temperatūra
Nokrišņi ir dabiska procesa rezultāts, kurā:
- Ūdens iztvaiko no zemes virsmas gan no ūdenstilpēm, gan no sauszemes.
- Mitrums pēc tam atmosfērā kondensējas.
- Beidzot mitrums sakoncentrējas un atkal nokrīt zemē.
Procesu virza saules siltums; jo karstāks, jo lielāks ir iztvaikošanas ātrums. Tādējādi, ja okeāna vai zemes virsmas temperatūra noteiktā apgabalā ir relatīvi vēsa, reģionos, kas ir atkarīgi no šiem mitruma avotiem, var rasties sausums. Piemēram, aukstā temperatūra Klusajā okeānā pie ekvatora parasti ir saistīta ar zemu nokrišņu daudzumu ASV rietumu un centrālajā daļā.
Gaisa cirkulācijas modeļi atmosfērā
Liela mēroga laika apstākļus, tostarp nokrišņu sadalījumu, lielā mērā nosaka gaisa cirkulācijas modeļi atmosfērā. Karstam gaisam paceļoties un izplešoties, tas rada kontrastējošu gaisa plūsmu no vēsākām vietām, kur gaiss kondensējas un grimst. Tas izraisa gaisa straumes, kas pārvieto mitrumu pa atmosfēru un rada dažādus nokrišņu modeļus dažādos reģionos.
Kad notiek virsmas temperatūras anomālija, mainās tipiski gaisa cirkulācijas modeļi, kas nozīmē, ka mainās arī nokrišņu raksturs. Tas dažos apgabalos izraisa lielāku nokrišņu daudzumu nekā vidēji, bet citos - sausumu. El Nino un La Nina ir lieliski piemēri lielām gaisa straumju svārstībām, kas bieži vien ir saistītas ar sausumu tādās vietās kā Āfrika, Austrālija, Indija, Brazīlija un Havaju salas.
Mitruma daudzums augsnē
Augsnes mitrums ietekmē mākoņu veidošanos vai to trūkumu lokālākā līmenī. Kad augsne ir mitra, virszemes gaisa temperatūra paliek vēsāka, jo iztvaikošanas procesā tiek absorbēta vairāk saules enerģijas. Ja zeme ir sausa, nav vietēja avota mitrumam, kas izraisa mākoņu veidošanos. Tas noved pie karstākas virsmas temperatūras, kas padara augsni vēl sausāku. Cikls balstās uz sevi un izraisa ilgstošus sausumus.
Cilvēka saikne
Bez meteoroloģiskiem faktoriem, kas izraisa sausumu, faktors var būt arī cilvēka darbība. Cilvēka darbība ir samazinājusi nokrišņu daudzumu daudzos pasaules reģionos. Dažreiz tas, cik daudz ūdens cilvēki patērē, un šī patēriņa laiks nosaka, cik daudz ūdens vēlāk būs pieejams cilvēkiem, augiem un dzīvniekiem. Tādējādi sausumu var uzskatīt arī par nelīdzsvarotību starp piedāvājumu un pieprasījumu.
Mežu izciršana
Plaši izplatīta mežu izciršana var veicināt sausumu, īpaši reģionos, kur nokrišņus veido vietējie ūdens cikli. Parastā lietusgāzē augstas temperatūras laikā ūdens iztvaiko no vietējiem zemes un ūdens avotiem. Ar ūdeni piesātinātais gaiss paceļas atmosfērā, kur tas tiek atdzesēts un nokrīt kā lietus. Tas ir izplatīts tropos. Meži zaudē ūdeni evapotranspirācijas rezultātā, kas baro vietējo ūdens ciklu. Kad meži tiek izcirsti, ūdens iztvaiko mazāk, kas savukārt samazina mākoņu daudzumu, kas veidojas.
- Šāda veida nokrišņi dominē 50% ASV vidusrietumu daļas, 90% Sāhelas reģionā Rietumāfrikā un 30–60% Amazones reģionā, padarot tos neaizsargātus pret sausumu.
- Amazones jau piedzīvo šāda veida "pašpastiprinātu sausumu", liecina zinātnisks pētījums.
Augsnes degradācija
Augsnes degradācija notiek, kad tiek zaudēta augu aizsargājošā sega, īpaši meži, atsedzot augsni. Vēl viens plaši izplatīts iemesls ir intensīva lauksaimniecība, kas ietver dziļu aršanu un ķimikāliju izmantošanu, kas iznīcina augsnes struktūru.
- Pārklājuma vai struktūras zudums samazina augsnes spēju absorbēt un aizturēt ūdeni, kā rezultātā notiek notece un samazinās laiks, kas nepieciešams, lai ūdens iesūktos dziļākos augsnes slāņos.
- Tātad augsnes ātri izžūst un nevar atbalstīt augu un labības augšanu, un īstermiņā izraisa sausumu lauksaimniecībā. Tā ietekme ir lielāka tādos reģionos kā Subsahāra, kur 95% lauksaimniecības ir atkarīgi no šī augsnes mitruma lauksaimniecībai.
- Kad ir lielāka notece un mazāka lietus ūdens infiltrācija un iesūkšanās augsnēs, tiek pievienots mazāk gruntsūdeņu, kas noved pie ilgāka hidroloģiskā sausuma.
Palielināts pieprasījums pēc ūdens
Atšķirībā no meteoroloģiskā sausuma, ko izraisa tikai laika un klimatiskie apstākļi, hidroloģisko sausumu izraisa nokrišņu (lietus un sniega) trūkums ilgākā laika posmā un lielāks ūdens pieprasījums noteiktā reģionā nekā ir pieejams. Ūdens avoti var būt dabiski ezeri un upes, cilvēka radīti rezervuāri un gruntsūdeņi.
- Cilvēku izmantošana gruntsūdens rezervuāros, sūknējot dzeršanai/sadzīves vajadzībām vai upes ūdeni apūdeņošanai, arī var uzņemt ūdeni, kas veicina hidroloģisko sausumu. Aizsprostu celtniecība augšpus hidroelektrostacijai var izraisīt ūdens trūkumu lejup pa straumi. Piemēram, cilvēku lietošana palielināja hidroloģiskā sausuma reižu skaitu par 100–200%, bet intensitāti – 8 reizes Ķīnā (1. lpp.).
- Cilvēku lietošana kopumā ir palielinājusi hidroloģiskā sausuma biežumu par 27% visā pasaulē un par 35% Āzijā, 25% Amerikā un 20% Eiropā.
- Arī savvaļas dzīvnieki un ūdens organismi ir atkarīgi no noteikta ūdens līmeņa ezeros un upēs, lai izdzīvotu, un veģetācija ir atkarīga no noteiktiem līmeņiem ūdens līmenī.
Sausums iestājas, kad visas šīs kombinētās “prasības” ilgākā laika posmā pārsniedz pieejamo ūdens daudzumu. Hidroloģiskais sausums ir jāmazina ilgtermiņā, jo dabisko ūdens avotu uzlāde notiek lēni. Ja pieprasījums pēc ūdens ir liels zema nokrišņu laikā, kad upes un gruntsūdeņi netiek atkārtoti uzlādēti kā parasti, ietekme var būt vēl lielāka.
Laiks
Nokrišņu laiks un ūdens pieprasījums lielā mērā ir saistīts ar sausuma periodu. Pat tad, ja kopējā ūdens apgāde ir zema, ziemas mēnešos sausums parasti rada mazākas bažas, jo pieprasījums ir daudz mazāks nekā vasarā.
Lauksaimniecības sausums mēdz rasties, ja pavasarī nav pietiekami daudz ūdens, lai palīdzētu izveidot stādus un nodrošinātu ražas panākumus. Ja nokrišņi biežāk izplatās vasarā nekā ziemā, liela daļa ūdens ātri tiek zaudēta iztvaikošanas un noteces rezultātā, nevis tiek uzglabāta kā sniega sega. Tas izraisa sausuma apstākļus vēlāk, kad cilvēki vai dabas sistēmas ir pieradušas, ka sniega kušanas rezultātā ir pieejams ūdens.
Klimata pārmaiņas un sausums
Tā kā cilvēka izraisītās klimata pārmaiņas arvien vairāk tiek virzītas, daudzi zinātnieki pēta to iespējamo ietekmi uz sausumu. Meteoroloģiskie mehānismi, kas izraisa sausumu, liecina:
- Nenormālas temperatūras svārstības atbilst neparastām nokrišņu daudzuma svārstībām.
- Temperatūras paaugstināšanās var izraisīt biežākus un stiprākus sausumus, kuru dēļ klimata pārmaiņas ir viens no galvenajiem sausuma cēloņiem mūsdienās.
- No 2000. līdz 2015. gadam ASV bija sausāks nekā parasti 20–70% no tās teritorijas.
- Pasaules apgabali, kurus skāris ārkārtējs sausums, ir palielinājies no 1% 1950. gados līdz 3% 2000. gados.
NASA norāda, ka ir pārliecinoši zinātniski pierādījumi tam, ka klimata pārmaiņas padara planētu vidēji karstāku, kas padara karstuma viļņus intensīvākus un sausumu smagākus. Sagaidāms, ka kontinentālajā Amerikas Savienotajās Valstīs nākamajās desmitgadēs visā valstī pieaugs sausuma periodu biežums un smagums.
Aizsardzība pret sausiem laikiem
Sausuma cēloņi ir sarežģīti, savstarpēji saistīti un arvien vairāk cilvēku izraisīti. Tomēr ir daudzi veidi, kā taupīt ūdeni, kas arvien vairāk kļūst par prioritāti reģionos, kurus skārusi sausums. Patiesībā cilvēkiem visur vajadzētu apsvērt iespēju praktizēt ūdens saglabāšanu kā preventīvu pasākumu pret sausumu nākotnē.
