Drasztikus mértékben csökkenhet a jövőben a tavaszi hótakaró a globális felmelegedés folytatódásával – állítja egy friss kutatás, amely most először bizonyította, hogy a Föld északi féltekéjén az emberi tevékenység miatt egyre kevesebb márciusban a hó.

A trend a Duna vízgyűjtő területeit is érinti, és emiatt a század végéig több mint 40 százalékkal kevesebb tavaszi olvadékvíz kerülhet a folyóba. A Duna, amelynek medencéjében 92 millióan élnek, a maga 2860 kilométerével Európa második leghosszabb folyója az oroszországi Volga után, míg vízgyűjtő területe közel 800 ezer négyzetkilométert tesz ki. A folyó vízhozamának nagy része esőből, valamint a hó olvadásából származik, amihez az osztrák Alpok zsugorodó gleccsereinek hozzájárulása már szinte elhanyagolható.

Az amerikai kutatók azt állítják, a klímaváltozás több észak-amerikai és európai folyó, köztük a Duna medencéjében is komoly kihívásokat okozhat a vízellátásban. Justin Mankin, az amerikai Dartmouth College éghajlatkutatója és Alexander Gottlieb, az egyetem adattudós PhD-hallgatója szerint rendkívül fontos megérteni, hogyan változott eddig és hogyan változhat a jövőben a tavaszi hómennyiség, annak érdekében, hogy helyes vízgazdálkodási döntéseket lehessen hozni.

A Nature folyóiratban szerdán publikált kutatásban a szakemberek kimutatták, hogy Észak-, Nyugat- és Közép-Európa nagy részén 1981 és 2020 között a márciusi hótakaró tömege évtizedenként 10-20 százalékkal csökkent. Hasonló változások figyelhetők meg az Egyesült Államok délnyugati részén, és Ázsia középső területein is, de azért olyan területek is vannak, ahol több lett a tavaszi hó – ilyen például Észak-Amerika középső része, az amerikai-kanadai határ környékén, valamint Szibéria egyes régiói.

A folyóiratnak a kutatást kommentáló Jouni Pulliainen, a finn meteorológiai intézet sarkkutatója szerint egyáltalán nem könnyű feltárni, hogy mennyiben felelős az ember a hótakaró változásaiért, de Gottlieb és Mankin megközelítése ígéretesnek tűnik a probléma megoldására. Ez szerinte azért különösen fontos, mert az északi félteke folyóinak vize tavasszal jelentős mértékben a hóolvadásból ered, vagyis ha eleve kevesebb a hó, csökken a vízhozam is.

Tavaly egy kutatás azt találta, hogy a klímaváltozás miatt az Alpokban egyre kevesebb ideig marad meg a hó, ami súlyos természeti és gazdasági következményekkel jár. Az Európai Unió Kopernikusz földmegfigyelő programjának kedden publikált adatai szerint 2023 volt a valaha mért legforróbb év, amely 1,48 Celsius-fokkal szárnyalta túl az ipari forradalom előtti átlagot.

Bár a 1,5 fokos klímacélt már alulról súroljuk, Zeke Hausfather amerikai éghajlatkutató szerint annak túllépése a jelenlegi trendek szerint csak a 2030-as években várható. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) tavalyi jelentése szerint ambiciózus döntések meghozatalával az évszázad végéig még tartható lehet a 2015-ös párizsi klímaegyezményben kijelölt cél, amelynek túllépése esetén az éghajlatkutatók szerint egyre nagyobb esély van arra, hogy katasztrofális változások következnek be a Föld éghajlati rendszerében.

A hó eddig nem volt túl jó klímaváltozás-indikátor

De miért kellett 2024-ig várni arra, hogy megmondják, tényleg az ember által okozott klímaváltozás miatt kevesebb a hó tavasszal? Gottlieb és Mankin szerint az eddigi kutatások az egyértelmű felmelegedési trend ellenére nem tudtak konzisztens hótakaró-eltűnést kimutatni az adatokban, vagyis a hó eddig nem bizonyult túl jó klímaváltozás-indikátornak.

Bár mint írják, az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (IPCC) legfrissebb (AR6) klímajelentése általánosságban megállapította, hogy az északi féltekén 1981 óta csökkent a tavaszi hótömeg, nem volt világos, hogy ez a vízgazdálkodási döntésekhez szükséges szinteken és időtávokon mit jelent. Ez részben a megfigyelési bizonytalanságoknak, a hótakaró természetes éghajlati változékonysággal történő ingadozásának, valamint a felmelegedés csapadékmennyiségre gyakorolt komplex következményeinek tudható be.

A két amerikai kutató ezért összerakott egy csomó történeti hótakaró-, hőmérséklet-, csapadék-, és olvadékvíz-megfigyelést, majd ezután klímamodellek és gépi tanulást alkalmazó algoritmusok segítségével megnézték, hogy az északi féltekén, valamint egyes folyami medencék skáláján az emberi tevékenység számlájára írható-e a hótakaró változása.

A szakemberek a hótakaró tömegének változását az ilyen kutatásokban bevett „hónak megfelelő víz” (snow water equivalent, SWE) mennyiséggel írják le, ami egy adott területen található hótakaró azonnali elolvadásából keletkező víz tömegét fejezi ki. A szakemberek az északi félgömb 82 jelentősebb folyójánál tudtak jelentős változásokat kimutatni a vízgyűjtő területek hótakarójában, és ezek közül 31-et nagy biztonsággal össze tudtak kötni az emberi tevékenységgel.

Ahhoz, hogy feltárják az ember által az iparosodás óta légkörbe engedett üvegházhatású gázok szerepét, a kutatók klímamodellekhez fordultak. Azok, amelyek csak a természetes változékonysággal számoltak, képtelenek voltak visszaadni a hótakaró alakulásának megfigyelt mintázatát. Annak az esélye, hogy a márciusi hótakaró csökkenésében szerepet játszik az emberi tevékenység, a statisztikai vizsgálatuk szerint 99 százalék feletti, vagyis lényegében teljesen biztos.

Gyorsul a hóveszteség, kevesebb víz lesz tavasszal

A szakemberek egyik legfontosabb megállapítása, hogy ameddig a téli átlaghőmérséklet -8 Celsius-fok alatt marad egy területen, nem csökken jelentősen a tavaszi hótakaró. Amint azonban efölé megy, nemcsak hogy egyre kevesebb hó lesz, hanem minden egyes foknyi melegedés gyorsuló ütemű hóveszteséget eredményez. Ez azért különösen nagy probléma, mert az északi féltekén a lakosság 80 százaléka olyan helyen él, ahol az átlaghőmérséklet ma ezen a határon ingadozik.

Emiatt a folytatódó felmelegedésnek az olvadékvíz mennyiségére gyakorolt hatásai éppen azokon a helyeken lesznek hamarosan szembetűnők, ahol a legtöbb embernek szüksége van a tavaszi hóolvadásból keletkező vízre. Pulliainen is egyetért azzal, hogy a szakemberek által a hótömeg és a hőmérséklet között feltárt, nem lineáris kapcsolat komplex következményekkel járhat, és drasztikusan kisebb vízhozamokat eredményezhet az észak-amerikai és európai folyók százmilliók által lakott medencéiben.

Gottlieb és Mankin szerint felfedezésük egyben azt is megmagyarázza, hogy eddig miért nem látszott a drámai hóveszteség a Föld északi féltekéjének szintjén, és a kutatók arra figyelmeztetnek, hogy ez már nem lesz sokáig így. A szakemberek azt is megnézték, hogy ez konkrétan mit jelent az egyes folyami medencék szintjén. Ehhez az SSP2-4,5 kibocsátási forgatókönyvet használták, amely az évszázad végéig 2,6 fokos felmelegedéssel számol – ez körülbelül megfelel az IEA 2,4 fokos forgatókönyvének, amit a szervezet az eddigi klímapolitikai vállalások mellett elérhetőnek tart.

A kutatók azt találták, hogy a Dunába kerülő tavaszi olvadékvíz mennyisége 2100-ig 41 százalékkal csökkenhet. Hasonló mértékű változás várható a Volgába (39,5%), a nyugat-európai Rajnába (33%), valamint az olaszországi Pó folyóba (40,5%) ömlő hólé mennyiségében. Ha abból indulunk ki, hogy a Póból már tavaly nyáron is hiányzott a szokásos vízhozam kétharmada, és így a folyó medre néhol apokaliptikus képet festett és szinte kiszáradt, jól látszik, hogy a következő évtizedekben a vízhiány még égetőbb probléma lesz.

Pulliainen szerint a mostani kutatás nem változtat a hóborítottság-mérések bizonytalanságain, és ezért még mindig nem lehet ezen a téren elég precíz éghajlatváltozási jóslatokat tenni. Erre egy lehetséges megoldás az új, már tervezési fázisban lévő földmegfigyelő műholdak fellövése lehet, amik nagy felbontású radarokkal 10-100 méteres részletességgel tudnák mérni a hótakaró változását.