Più di 2 miliardi di persone nel mondo sono colpite dalla scarsità d'acqua, incendi boschivi, perdite di raccolto, deperimento delle foreste o altri problemi ambientali o economici causati dalla siccità.

Un nuovo metodo di monitoraggio sviluppato alla Duke University consente agli scienziati di identificare prima l'inizio della siccità, il che significa che le misure di conservazione o riparazione potrebbero essere messe in atto prima per aiutare a limitare i danni.

"Combinando le misurazioni della temperatura della superficie e dell'aria da migliaia di stazioni meteorologiche e immagini satellitari, possiamo monitorare le condizioni attuali in un'intera regione quasi in tempo reale e identificare i luoghi specifici in cui si verifica lo stress termico indotto dalla siccità, " ha detto James S. Clark, Nicholas Professore di Scienze Ambientali presso la Nicholas School of the Environment di Duke.

"Altri metodi attualmente in uso si basano su dati che possono richiedere un mese o più per essere disponibili, "Clark ha detto. "Ciò significa che scienziati o manager potrebbero non sapere che una regione è in siccità fino a quando le condizioni non iniziano effettivamente a manifestarsi".

Clark e i suoi colleghi hanno creato un sito web pubblico gratuito, chiamato occhio di siccità, dove pubblicano mappe mensili che individuano luoghi negli Stati Uniti continentali in cui potrebbero verificarsi condizioni di siccità, sulla base degli ultimi dati sullo stress termico.

Lo stress termico che hanno misurato è la differenza tra la temperatura dell'aria in un sito e la temperatura superficiale della chioma delle piante lì. ordinariamente, queste tettoie sono raffreddate dall'acqua che evapora nell'aria attraverso piccoli pori, o stomi, nelle foglie delle piante. Questo spiega perché le temperature a mezzogiorno in una foresta in estate sono più fresche che in una città. Durante periodi prolungati senza pioggia, però, il meccanismo di raffreddamento si rompe. L'umidità del terreno disponibile per gli alberi diventa limitata. Per conservare la loro scorta d'acqua, gli alberi chiudono gli stomi, permettendo alla superficie del baldacchino di riscaldarsi.

"Questo ci ha portato a ipotizzare che il differenziale chioma-atmosfera potrebbe fornire un indicatore semplice ma estremamente accurato dello stress idrico indotto dalla siccità su scala continentale durante le stagioni calde e secche, quando la minaccia di incendi e altri impatti è più grave ed è essenziale un monitoraggio tempestivo, " disse Bijan Seyednasrollah, un diplomato 2017 della Nicholas School, che ha condotto la ricerca nell'ambito della sua tesi di dottorato.

Per verificare l'ipotesi, ha usato misurazioni dello stress termico da migliaia di siti per "prevedere" retroattivamente le condizioni di siccità negli Stati Uniti contigui negli ultimi 15 anni. Ha quindi eseguito test simili utilizzando altri indici di siccità ampiamente utilizzati per vedere quale dei metodi, nuovo o vecchio, prodotto risultati che rispecchiavano più da vicino il record storico.

"Tra le metriche sulla siccità che abbiamo considerato, lo stress termico ha avuto i valori di correlazione più elevati e ha "predetto" in modo più accurato l'inizio della siccità in un'ampia gamma di condizioni atmosferiche e climatiche, " disse Seyednasrollah, che ora è uno scienziato ambientale post-dottorato presso la Harvard University e la Northern Arizona University.

Il nuovo indice consentirà alle autorità locali di determinare i rischi di incendi boschivi o identificare le aree in cui l'uso dell'acqua dovrebbe essere limitato in modo più tempestivo, dice Clark. Può anche rivelare aree in cui si sta verificando il deperimento delle foreste, che influisce sulla salute delle foreste e può aumentare i rischi di incendi boschivi, perché gli alberi smettono di traspirare quando iniziano a morire. Questi deperimenti sono spesso legati a infestazioni di parassiti o altri stress ambientali, e sono un problema enorme in molte parti dell'Occidente.