مشاكل ندرة المياه شائعة في الغرب القاحل وجنوب إفريقيا، لكنها ليست الأماكن الوحيدة التي تدوم فيها فترات الجفاف.
ففي دراسة جديدة، يدعي العلماء أن الغلاف الجوي نفسه يعاني من جفاف كبير، حيث يؤدي نقص الرطوبة في الهواء إلى امتصاص الماء من الأوساخ والنباتات، مما يؤدي إلى انخفاض غلة المحاصيل وضعف نمو النبات في جميع أنحاء العالم، ومن المحتمل أن يؤدي ذلك إلى زيادة الاحتباس الحراري.
وقال وينبينج يوان، عالم البيئة بجامعة صن يات سين في تشوهاى، بالصين، والذي قاد البحث الجديد: “يبدو كما لو أن هناك مضخة في الهواء، والمضخة تستخرج المياه من التربة والنباتات”.
مع زيادة درجة حرارة الهواء، تزداد أيضا كمية الماء التي يمكن أن يمتصها الغلاف الجوي – والاحتفاظ بها.
المشكلة الوحيدة هي أن كمية المياه الفعلية في الغلاف الجوي قد انخفضت ولم تزد، ويقول الباحثون إن هذا ربما يرجع في جزء منه إلى انخفاض تبخر المحيطات، رغم أن هناك عوامل أخرى يمكن أن تكون السبب.
إن العجز بين مقدار الرطوبة التي يمكن أن يحملها الهواء والمقدار الفعلي الذي ينتج عنه هو بمثابة مضخة تسحب المياه من الأرض لملء الغلاف الجوي، ويعتقد يوان وفريقه أن هذا العجز قد يفسر انخفاض نمو النباتات.
قام الباحثون بتحليل أربع مجموعات من البيانات المناخية لتقييم العجز في المياه في الغلاف الجوي على مدار الـ 150 عاما الماضية، ووجدوا أن هذا الرقم قد تضاعف 17 مرة منذ التسعينيات، وفقا لتقرير الفريق يوم الأربعاء في مجلة Science Advances.
وقال يوان “هذه التغييرات سيكون لها بالتأكيد تأثير على نمو النباتات”، فعندما قام العلماء بتقييم نمو الغطاء النباتي العالمي من بيانات الأقمار الصناعية، وجدوا أن الغطاء النباتي بدأ في الانخفاض في أواخر التسعينيات، حيث بدأ العجز في المياه في الزيادة.
استخدم العلماء بعد ذلك نماذج التعلم الآلي والنظام الإيكولوجي لإعادة بناء أنماط الغطاء النباتي العالمية القائمة على ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، ودرجات حرارة الهواء، وهطول الأمطار، والإشعاع، وسرعة الرياح، ونقص المياه. الغلاف الجوي، وقد أظهرت النماذج أن زيادة العجز المائي هو السبب الرئيسي لانخفاض نمو النباتات منذ التسعينيات.
وفقا لـ”يوان”، فإن النمو البطيء للغطاء النباتي حول العالم يمكن أن يقلل الغلات والموارد المتعلقة بالغابات، كما أنه سيؤدي إلى تفاقم الاحتباس الحراري.
فعندما تحاول النباتات الاحتفاظ بالمياه، تسد مسام أوراقها، وتعني آلية الدفاع هذه أن النباتات لا تفقد الكثير من الماء في الغلاف الجوي، ولكنها أيضا لا تتناول كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون، والنتيجة هي انخفاض نمو النبات وزيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، “مما سيؤدي إلى [تأثير] أقوى لغازات الدفيئة”، وفقاً لـ “يوان”.