L'estremo, la recente siccità ha devastato molte comunità intorno al bacino del Murray-Darling, ma i processi che portano alla siccità non sono ancora ben compresi.

Il nostro nuovo studio aiuta a cambiare questo. Abbiamo rovesciato un modello meteorologico e l'abbiamo ripercorso per 35 anni per studiare i processi naturali che portano a scarse precipitazioni durante la siccità.

E abbiamo scoperto che la causa principale della siccità nel bacino di Murray-Darling era che l'umidità degli oceani non raggiungeva il bacino con la frequenza normale, e ha prodotto meno pioggia quando lo ha fatto. Infatti, quando l'umidità dell'oceano raggiungeva il bacino durante la siccità, la superficie del terreno riarsa in realtà rendeva più difficile la caduta dell'umidità sotto forma di pioggia, peggiorando le condizioni già siccitose.

Questi risultati possono aiutare a risolvere il motivo per cui i modelli climatici faticano a simulare bene la siccità, e infine contribuire a migliorare la nostra capacità di prevedere la siccità. Questo è fondamentale per le nostre comunità, agricoltori e servizi di emergenza antincendio.

C'è ancora molto da imparare sulla pioggia

La siccità più recente è stata implacabile. Ha visto le precipitazioni più basse mai registrate nel bacino del Murray-Darling, ridotta produzione agricola, ha portato a un aumento dei prezzi dei generi alimentari, e ha creato condizioni di esca secche prima degli incendi dell'estate nera.

La siccità nel bacino di Murray-Darling è associata a fenomeni climatici globali che guidano i cambiamenti nella circolazione oceanica e atmosferica. Questi fattori climatici includono il ciclo di El Niño e La Niña, il dipolo dell'Oceano Indiano e il modo anulare australe.

Ciascuno influenza la probabilità di precipitazioni sull'Australia. Ma i conducenti come El Niño possono spiegare solo circa il 20% delle precipitazioni australiane:raccontano solo una parte della storia.

Per comprendere appieno i processi fisici che causano l'inizio della siccità, persistere e finire, dobbiamo rispondere alla domanda:da dove vengono le precipitazioni australiane? Può sembrare elementare, ma la risposta non è così semplice.

Da dove vengono le piogge australiane?

A grandi linee, gli scienziati sanno che le precipitazioni derivano dall'evaporazione da due fonti principali:l'oceano e la terra. Ma non sappiamo esattamente da dove evapori l'umidità che fornisce le precipitazioni australiane, come cambia l'apporto di umidità tra le stagioni né come potrebbe essere cambiato in passato.

Per scoprirlo, abbiamo usato un modello sofisticato del clima australiano che ha fornito dati sulla pressione atmosferica, temperatura, umidità, venti, precipitazioni ed evaporazione.

Abbiamo inserito questi dati in un "modello di traiettoria posteriore". Questo tracciava il percorso dell'acqua da dove cadeva come pioggia, indietro nel tempo attraverso l'atmosfera, per scoprire da dove originariamente evaporava l'acqua. Lo abbiamo fatto per ogni giorno in cui ha piovuto sull'Australia tra il 1979 e il 2013.

Non sorprendentemente, abbiamo scoperto che più di tre quarti della pioggia che cade in Australia proviene dall'evaporazione dagli oceani circostanti. Quindi cosa significa questo per il bacino di Murray-Darling?

Fino al 18% di pioggia nel bacino parte dalla terra

Durante la siccità del millennio e altri grandi anni di siccità (come nel 1982), il bacino di Murray-Darling faceva molto affidamento sull'umidità trasportata dai mari Tasman e Coral per la pioggia. L'umidità evaporata al largo della costa orientale ha bisogno dei venti orientali per trasportarla sopra la Great Dividing Range e nel bacino di Murray-Darling, dove può formare pioggia.

Ciò significa che le scarse precipitazioni durante questi periodi di siccità sono state il risultato di anomalie nella circolazione atmosferica, che ha impedito il flusso orientale di umidità dell'oceano. La siccità si è interrotta quando l'umidità ha potuto essere nuovamente trasportata nel bacino.

Il bacino di Murray-Darling è stata anche una delle regioni in Australia dove avviene la maggior parte del "riciclaggio delle precipitazioni". Questo è quando, a seguito di precipitazioni, elevati livelli di evaporazione dai suoli e dalle piante ritornano nell'atmosfera, a volte porta a più pioggia, in particolare in primavera e in estate.

Questo significa che se cambiamo il modo in cui usiamo la terra o la vegetazione, c'è il rischio che potremmo avere un impatto sulle precipitazioni. Per esempio, quando una foresta di alberi ad alto fusto viene sostituita con erba corta o colture, l'umidità può diminuire e l'andamento del vento cambia nell'atmosfera soprastante. Entrambi questi influiscono sulla probabilità di pioggia.

Nella parte settentrionale del bacino, una minore evaporazione dalla superficie della terraferma ha esacerbato le scarse precipitazioni.

D'altra parte, quando è scoppiata la siccità, più umidità evaporata dalla superficie del terreno umido, aggiungendo ai già alti livelli di umidità proveniente dall'oceano. Ciò significava che la regione aveva un eccesso di umidità, promuovendo ancora più pioggia.

Questo rapporto era più debole nella parte meridionale del bacino. Ma interessante, le precipitazioni si basavano sull'umidità proveniente dall'evaporazione nel bacino settentrionale, soprattutto durante le pause di siccità. Questo è un risultato che dobbiamo esplorare ulteriormente.

La pioggia estiva non fa bene agli agricoltori

Le precipitazioni e le fonti di umidità per l'Australia e il bacino del Murray-Darling stanno cambiando. Negli ultimi 35 anni, il sud-est del paese ha ricevuto meno umidità in inverno, e altro in estate.

Ciò è probabilmente dovuto all'aumento dei flussi di umidità del vento da est dal Mar di Tasman in estate, e ridotti flussi di umidità da ovest dall'Oceano Antartico in inverno.

Questo ha importanti implicazioni, in particolare per l'agricoltura e la gestione delle risorse idriche.

Per esempio, maggiori precipitazioni estive possono essere un problema per le aziende orticole, in quanto può rendere le colture più suscettibili alle malattie fungine, diminuisce la qualità delle colture di uva da vino e influisce sulla programmazione della vendemmia.

Meno piogge invernali significano anche meno deflussi in torrenti e fiumi, un processo vitale per mitigare il rischio di siccità. E questo crea incertezza per gli operatori delle dighe e per i gestori delle risorse idriche.

Capire da dove proviene la nostra pioggia è importante, perché può migliorare le previsioni del tempo, previsioni del flusso stagionale e impatti delle precipitazioni a lungo termine dei cambiamenti climatici. Per un paese soggetto alla siccità come l'Australia, destinato a peggiorare a causa del cambiamento climatico, questo è più cruciale che mai.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.