Τι δείχνουν 150 χρόνια δεδομένων για τις βροχές στη Μεσόγειο

Μια μεγάλη επιστημονική έρευνα που δημοσιεύτηκε στο έγκυρο περιοδικό Nature, αμφισβητεί την ιδέα της συνεχούς μείωσης των βροχοπτώσεων. Η Μεσόγειος θεωρείται εδώ και χρόνια ένα από τα πιο ευάλωτα «θερμά σημεία» της κλιματικής αλλαγής. Πολλά κλιματικά μοντέλα προβλέπουν ότι κατά τον 21ο αιώνα η περιοχή θα αντιμετωπίσει σημαντική μείωση των βροχοπτώσεων, με σοβαρές επιπτώσεις στα οικοσυστήματα, στη γεωργία και στους υδατικούς πόρους.

Ωστόσο, αυτή η εκτεταμένη επιστημονική έρευνα που βασίζεται σε ένα από τα μεγαλύτερα σύνολα μετεωρολογικών δεδομένων που έχουν χρησιμοποιηθεί ποτέ για την περιοχή, έρχεται να δώσει μια πιο σύνθετη εικόνα. Η μελέτη, η οποία αξιοποίησε δεδομένα από περισσότερους από 23.000 μετεωρολογικούς σταθμούς σε 27 χώρες, δείχνει ότι οι βροχοπτώσεις στη Μεσόγειο δεν παρουσιάζουν σαφή μακροχρόνια πτωτική τάση τα τελευταία 150 χρόνια. Αντίθετα, χαρακτηρίζονται από έντονες δεκαετείς και πολυδεκαετείς διακυμάνσεις, οι οποίες συνδέονται κυρίως με τη φυσική μεταβλητότητα της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας.

Ένα μοναδικό αρχείο δεδομένων

Η έρευνα βασίστηκε σε μια τεράστια βάση δεδομένων που περιλαμβάνει πάνω από 300 εκατομμύρια ημερήσιες μετρήσεις βροχής, από το 1871 έως το 2020.

Η συγκέντρωση αυτών των στοιχείων αποτέλεσε μια διεθνή συνεργασία μεταξύ εθνικών μετεωρολογικών υπηρεσιών και ερευνητικών ιδρυμάτων από όλη τη Μεσόγειο. Στη βάση δεδομένων συμμετέχουν χώρες όπως η Ελλάδα, Ιταλία, Ισπανία, Γαλλία, Πορτογαλία, Τουρκία, Βουλγαρία, Ρουμανία, Μαρόκο, Αλγερία, Τυνησία, Ισραήλ, Ιορδανία, Σερβία, Κροατία και πολλές ακόμη. Το τελικό σύνολο περιλαμβάνει 10,2 εκατομμύρια μηνιαίες σειρές βροχόπτωσης από 23.609 σταθμούς, προσφέροντας την πιο λεπτομερή εικόνα που έχει υπάρξει μέχρι σήμερα για την εξέλιξη των βροχών στη Μεσόγειο.

ΕΠΕΞΗΓΗΣΗ ΧΑΡΤΩΝ: a, c, e, g, i: Μέγεθος της μεταβολής (σε ποσοστό %) σε κάθε σταθμό. a, 1871–2020· c, 1901–2020· e, 1931–2020· g, 1951–2020· i, 1981–2020. b, d, f, h, j: Πρόσημο και στατιστική σημαντικότητα της μεταβολής σε κάθε σταθμό. b, 1871–2020· d, 1901–2020· f, 1931–2020· h, 1951–2020· j, 1981–2020. Οι κύκλοι περιλαμβάνουν το ποσοστό των σταθμών που εμφανίζουν θετικές και αρνητικές, στατιστικά σημαντικές (και μη σημαντικές) μεταβολές.

Η βροχή στη Μεσόγειο: έντονη μεταβλητότητα αλλά όχι σαφής τάση

Ένα από τα βασικά συμπεράσματα της έρευνας είναι ότι οι βροχοπτώσεις στη Μεσόγειο χαρακτηρίζονται από έντονες διακυμάνσεις από χρονιά σε χρονιά , μεγάλες διαφορές μεταξύ περιοχών και σημαντικές μεταβολές σε δεκαετείς κλίμακες. Παρά αυτές τις διακυμάνσεις, η γενική εικόνα είναι ότι οι μακροχρόνιες τάσεις είναι κυρίως στατιστικά μη σημαντικές. Ακόμη και σε περιόδους όπου εμφανίζεται κάποια μεταβολή, το ποσοστό των σταθμών που παρουσιάζει στατιστικά σημαντική τάση δεν ξεπερνά το 15%.

Για παράδειγμα Στην περίοδο 1951-2020 παρατηρείται κάποια μείωση σε ορισμένες περιοχές. Όταν όμως η ανάλυση επεκτείνεται σε μεγαλύτερες χρονικές περιόδους (1871-2020), η τάση αυτή εξασθενεί ή εξαφανίζεται. Συνολικά, η μεταβολή των βροχοπτώσεων σε επίπεδο Μεσογείου για τα τελευταία 150 χρόνια είναι μικρή, της τάξης μόλις 2–3%.

Διαφορετική εικόνα ανά εποχή

Η ανάλυση των εποχικών βροχοπτώσεων δείχνει επίσης μεγάλη μεταβλητότητα. Μερικά χαρακτηριστικά ευρήματα είναι:

• Δυτική Μεσόγειος: τις τελευταίες δεκαετίες εμφανίζει ελαφρά τάση μείωσης των βροχών.
• Ανατολική Μεσόγειος: σε ορισμένες περιοχές παρατηρείται αύξηση των χειμερινών βροχοπτώσεων.
• Καλοκαίρι: η μείωση που παρατηρείται αφορά κυρίως περιοχές όπου έτσι κι αλλιώς οι βροχές είναι ελάχιστες.

Στην πραγματικότητα, η μεγαλύτερη μεταβλητότητα εμφανίζεται τον χειμώνα, όταν τα περισσότερα συστήματα κακοκαιρίας επηρεάζουν τη Μεσόγειο.

ΕΠΕΞΗΓΗΣΗ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ: a, Εξέλιξη της ετήσιας χρονοσειράς. b–e, Εξέλιξη των εποχικών χρονοσειρών: χειμώνας (b), άνοιξη (c), καλοκαίρι (d) και φθινόπωρο (e). Οι διαφορετικές γραμμές αντιπροσωπεύουν τις χρονοσειρές που προκύπτουν από τα διαθέσιμα δεδομένα για πέντε διαφορετικές περιόδους ανάλυσης: 1871–2020 (κόκκινο), 1901–2020 (μπλε), 1931–2020 (καφέ), 1951–2020 (πράσινο) και 1981–2020 (ροζ). Οι ανωμαλίες (anomalies) υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας ως περίοδο αναφοράς το 1981–2020 σε όλες τις περιπτώσεις. Τα ποσοστά που εμφανίζονται σε κάθε διάγραμμα αντιπροσωπεύουν το μέγεθος της μεταβολής που παρατηρείται σε κάθε περίοδο, από το έτος έναρξης έως το 2020. Οι μεταβολές που είναι στατιστικά σημαντικές (P < 0,05) επισημαίνονται με έντονη γραφή.

Ο ρόλος της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας

Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι μεγάλο μέρος της μεταβλητότητας των βροχοπτώσεων εξηγείται από την ατμοσφαιρική κυκλοφορία.Δύο βασικοί δείκτες που επηρεάζουν τη Μεσόγειο είναι o NAO (North Atlantic Oscillation) και η MO (Mediterranean Oscillation)

Οι δείκτες αυτοί συνδέονται με τη θέση και τη δύναμη των βαρομετρικών συστημάτων στον Βόρειο Ατλαντικό. Η ανάλυση έδειξε ότι οι δείκτες αυτοί εξηγούν περίπου 32–39% της μεταβλητότητας των βροχών και όταν προστεθούν και περιφερειακοί μηχανισμοί (καταιγίδες, αντικυκλώνες, blocking), το ποσοστό φτάνει πάνω από 68%.

Με άλλα λόγια, μεγάλο μέρος των αλλαγών στις βροχοπτώσεις μπορεί να εξηγηθεί από φυσικές μεταβολές της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας.

Τι λένε τα κλιματικά μοντέλα

Τα περισσότερα κλιματικά μοντέλα προβλέπουν ότι κατά τον 21ο αιώνα η Μεσόγειος θα γίνει πιο ξηρή. Η νέα έρευνα συνέκρινε τις παρατηρήσεις με τα αποτελέσματα δύο μεγάλων διεθνών προγραμμάτων μοντέλων , του CMIP5 και CMIP6. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα μοντέλα δεν παρουσιάζουν σαφή ιστορική τάση μείωσης των βροχών, αλλά ένα μεγάλο εύρος πιθανών εξελίξεων. Οι πραγματικές παρατηρήσεις βρίσκονται μέσα σε αυτό το εύρος. Με άλλα λόγια, τα μοντέλα και τα δεδομένα δεν βρίσκονται σε αντίφαση, αλλά δείχνουν ότι η μεταβλητότητα είναι πολύ μεγάλη.

Γιατί προηγούμενες μελέτες έβρισκαν μείωση-

Οι ερευνητές εντοπίζουν τρεις βασικούς λόγους για τους οποίους αρκετές προηγούμενες μελέτες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η Μεσόγειος γίνεται ολοένα και πιο ξηρή καθώς ελάμβαναν υπόψιν τους σύντομες περιόδους ανάλυσης . Πολλές έρευνες ξεκινούσαν μετά το 1950, όταν υπήρχαν περισσότερα δεδομένα. Μεγάλο ρόλο είχε η χρήση πλεγμάτων (gridded datasets) τα οποία βασίζονται σε λίγους σταθμούς και μπορεί να δημιουργούν παραμορφώσεις. Τέλος υπήρχε έλλειψη ομογενοποίησης δεδομένων: καθώς οι αλλαγές στα όργανα ή στις θέσεις των σταθμών μπορούν να δημιουργήσουν ψευδείς τάσεις. Η έρευνα προσπάθησε να αντιμετωπίσει αυτά τα προβλήματα με εκτεταμένο έλεγχο ποιότητας των δεδομένων.

Παράδοξο: Η ξηρασία αυξάνεται χωρίς να μειώνονται οι βροχές

Παρότι η μελέτη δεν βρίσκει σαφή μείωση των βροχοπτώσεων, επισημαίνει ότι η Μεσόγειος γίνεται πιο άνυδρη. Ο λόγος είναι άλλος: η αύξηση της θερμοκρασίας. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες αυξάνουν την εξάτμιση και τη ζήτηση υγρασίας από την ατμόσφαιρα. Έτσι, ακόμη και με παρόμοια επίπεδα βροχών, τα εδάφη και τα οικοσυστήματα μπορεί να αντιμετωπίζουν μεγαλύτερη ξηρασία.

Η έρευνα καταλήγει σε ένα σημαντικό συμπέρασμα για τη σημασία των παραδοσιακών μετεωρολογικών δικτύων. Παρά την ανάπτυξη των δορυφόρων και των κλιματικών μοντέλων, οι επίγειες μετρήσεις παραμένουν ανεκτίμητες για την κατανόηση της κλιματικής εξέλιξης. Η διατήρηση και η επέκταση των μετεωρολογικών σταθμών θεωρείται κρίσιμη για την παρακολούθηση των αλλαγών στο κλίμα της Μεσογείου.

Συμπέρασμα

Η νέα μεγάλη διεθνής μελέτη δείχνει ότι η εικόνα της Μεσογείου ως μιας περιοχής που ήδη βιώνει δραματική μείωση των βροχοπτώσεων ίσως είναι υπεραπλουστευμένη. Τα δεδομένα των τελευταίων 150 ετών δείχνουν ότι:

• οι βροχοπτώσεις παραμένουν γενικά σταθερές σε μακροχρόνια κλίμακα
• η μεταβλητότητα είναι μεγάλη και εξαρτάται κυρίως από την ατμοσφαιρική κυκλοφορία
• η αυξανόμενη ξηρασία οφείλεται κυρίως στην άνοδο της θερμοκρασίας

Ωστόσο, οι κλιματικές προβολές εξακολουθούν να δείχνουν ότι στο μέλλον η Μεσόγειος ενδέχεται να γίνει πιο ξηρή, ιδιαίτερα σε σενάρια υψηλών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Για μια περιοχή όπου ζουν περισσότεροι από 500 εκατομμύρια άνθρωποι, η κατανόηση αυτών των μηχανισμών αποτελεί βασικό εργαλείο για τη διαχείριση του νερού, της γεωργίας και των οικοσυστημάτων.

Θεόδωρος Ν. Κολυδάς

Διευθυντής Τομέα Υδρομετεωρολογίας και Φυσικών Καταστροφών εργαστηρίου Assist Δημοκριτείου Πανεπιστημίου Θράκης – Mετεωρολόγος Star Channel – Πρώην Διευθυντής Εθνικού Μετεωρολογικού Κέντρου ΕΜΥ – Μέλος της Επιστημονικής Επιτροπής της Έδρας UNESCO Con-E-Ect