Snelstromend overstromingswater vernietigde in 2022 delen van de hoofdwegen door Yellowstone National Park. Jacob W. Frank/Nationale Parkdienst
Een krachtig stormsysteem veroorzaakte eind juli overstromingen in de Appalachen, huizen onder water zetten en wegvagen in de nacht en moorden ten minste 16 mensen, maakte de gouverneur van Kentucky bekend. De verwoesting volgde een paar weken eerder op overstromingen in de bergen van Virginia en Tennessee.
In juni troffen overstromingen de bergen in het westen van de VS, waar regen in combinatie met smeltende sneeuw bijzonder verwoestend kan zijn. Stormen hebben gedurende drie dagen tot 5 inch regen gedumpt in en rond Yellowstone National Park, waardoor het sneeuwpakket snel smelt. Toen de regen en het smeltwater in kreken en vervolgens rivieren stroomden, werd het een overstroming die wegen, hutten en nutsvoorzieningen en dwong meer dan 10,000 mensen te evacueren.
De Yellowstone River verbrak zijn vorige record en bereikte de hoogste waterstanden sinds de monitoring bijna 100 jaar geleden begon.
Hoewel overstromingen een natuurlijk verschijnsel zijn, is door de mens veroorzaakte klimaatverandering waardoor ernstige overstromingen zoals deze vaker voorkomen. Ik bestudeer hoe klimaatverandering hydrologie en overstromingen beïnvloedt. In bergachtige gebieden zorgen drie effecten van met name klimaatverandering voor grotere overstromingsrisico's: intensere neerslag, verschuivende sneeuw- en regenpatronen en de effecten van natuurbranden op het landschap.
Warmere lucht leidt tot intensere neerslag
Een effect van klimaatverandering is dat a warmere atmosfeer zorgt voor intensere neerslaggebeurtenissen.
Dit komt doordat warmere lucht meer vocht kan vasthouden. De hoeveelheid waterdamp die de atmosfeer kan bevatten neemt toe met ongeveer 7% voor elke 1.8 graden Fahrenheit (1 graad Celsius) stijging van de atmosferische temperatuur.
Onderzoek heeft aangetoond dat dit toename van extreme neerslag is al aan de gang, niet alleen in regio's als Yellowstone, maar Wereldwijd. Het feit dat de wereld de afgelopen jaren meerdere recordoverstromingen heeft meegemaakt – waaronder catastrofale binnenstromend Australië, West-Europa India en China - is geen toeval. Klimaatverandering maakt recordbrekende extreme neerslag waarschijnlijker.
Extreme regenstormen veroorzaakten in juli 2021 overstromingen en modderstromen in West-Europa, waarbij meer dan 200 mensen omkwamen. Thomas Lohnes / Getty Images
De nieuwste beoordelingsverslag gepubliceerd door het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering laat zien hoe dit patroon zich in de toekomst zal voortzetten naarmate de temperatuur op aarde blijft stijgen.
Meer neerslag valt als regen
In koudere gebieden, met name bergachtige gebieden of regio's op hoge breedtegraden, heeft klimaatverandering op andere manieren invloed op overstromingen.
In deze regio's zijn veel van de grootste historische overstromingen zijn veroorzaakt door smeltende sneeuw. Echter, met warmere winters als gevolg van klimaatverandering, minder winterneerslag valt als sneeuw, en in plaats daarvan valt er meer als regen.
Deze verschuiving van sneeuw naar regen kan dramatische gevolgen hebben voor overstromingen. Terwijl sneeuw meestal langzaam smelt in de late lente of zomer, zorgt regen voor afvoer dat sneller naar rivieren stroomt. Als gevolg hiervan heeft onderzoek aangetoond dat door regen veroorzaakte overstromingen kunnen veel groter zijn dan overstromingen die alleen door sneeuw smelten, en dat de verschuiving van sneeuw naar regen verhoogt het algehele overstromingsrisico.
De overgang van sneeuw naar regen is al aan de gang, ook in plaatsen als Yellowstone National Park. Wetenschappers hebben ook ontdekt dat door regen veroorzaakte overstromingen komen steeds vaker voor. Op sommige locaties kunnen de veranderingen in het overstromingsrisico door de verschuiving van sneeuw naar regen zelfs groter zijn dan het effect van verhoogde neerslagintensiteit.
Veranderende patronen van regen op sneeuw
. regen valt op sneeuw, zoals gebeurde bij de recente overstromingen in Yellowstone, kan de combinatie van regen en smeltende sneeuw leiden tot bijzonder hoge afvoer en overstromingen.
In sommige gevallen vinden regen-op-sneeuw-evenementen plaats terwijl de grond nog gedeeltelijk bevroren is. Bodem die bevroren of al verzadigd is, kan geen extra water opnemen, dus nog meer regen en gesmolten sneeuw loopt weg, wat direct bijdraagt aan overstromingen. Deze combinatie van regen, gesmolten sneeuw en bevroren bodems was de belangrijkste oorzaak van de Overstromingen in het Midwesten in maart 2019 dat meer dan 12 miljard dollar aan schade veroorzaakte.
Hoewel regen-op-sneeuwgebeurtenissen geen nieuw fenomeen zijn, kan klimaatverandering veranderen waar en wanneer ze zich voordoen. Onder warmere omstandigheden, regen-op-sneeuw-evenementen komen vaker voor op grote hoogte, waar ze voorheen zeldzaam waren. Vanwege de toename van de regenvalintensiteit en warmere omstandigheden die leiden tot snel smelten van de sneeuw, is er ook de mogelijkheid van grotere regen-op-sneeuwgebeurtenissen dan deze gebieden in het verleden hebben meegemaakt.
In lager gelegen regio's kunnen regen-op-sneeuwgebeurtenissen zelfs minder waarschijnlijk worden dan in het verleden vanwege de afname van de sneeuwbedekking. Deze gebieden kunnen echter nog steeds een verslechtering van het overstromingsrisico zien, vanwege de toename van hevige stortbuien.
Samenwerkende effecten van natuurbranden en overstromingen
Veranderingen in wateroverlast staan niet op zichzelf. Klimaatverandering verergert ook bosbranden, waardoor een ander risico ontstaat tijdens regenbuien: modderstromen.
Verbrande gebieden zijn meer gevoelig voor modderstromen en puinstromen tijdens extreme regen, zowel door het gebrek aan vegetatie als door veranderingen in de bodem door de brand. In 2018 in Zuid-Californië, hevige regenval binnen de grens van de 2017 Thomas Vuur veroorzaakt grote modderstromen die meer dan 100 huizen verwoestte en leidde tot meer dan 20 doden. Vuur kan de grond veranderen op een manier die dat toelaat minder regen om in de bodem te infiltreren, waardoor meer regen in beken en rivieren terechtkomt, wat leidt tot slechtere overstromingen.
Met de toename van natuurbranden als gevolg van klimaatverandering, worden steeds meer gebieden blootgesteld aan deze risico's. Deze combinatie van bosbranden gevolgd door extreme regen wordt ook vaker in een toekomst met meer opwarming.
De opwarming van de aarde zorgt voor complexe veranderingen in onze omgeving en er is een duidelijk beeld dat dit het overstromingsrisico vergroot. Terwijl het Yellowstone-gebied en andere door overstromingen beschadigde berggemeenschappen worden heropgebouwd, zullen ze manieren moeten vinden om zich aan te passen voor een riskantere toekomst.
Over de auteur
Frances Davenport, Postdoctoraal Onderzoeker in Atmosferische Wetenschappen, Colorado State University
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Related Books:
De toekomst die we kiezen: de klimaatcrisis overleven
door Christiana Figueres en Tom Rivett-Carnac
De auteurs, die een sleutelrol speelden in de Overeenkomst van Parijs over klimaatverandering, bieden inzichten en strategieën voor het aanpakken van de klimaatcrisis, inclusief individuele en collectieve actie.
Klik voor meer info of om te bestellen
De onbewoonbare aarde: leven na opwarming
door David Wallace-Wells
Dit boek onderzoekt de mogelijke gevolgen van ongecontroleerde klimaatverandering, waaronder massale uitsterving, voedsel- en waterschaarste en politieke instabiliteit.
Klik voor meer info of om te bestellen
Het Ministerie van de Toekomst: een roman
door Kim Stanley Robinson
Deze roman verbeeldt een wereld in de nabije toekomst die worstelt met de gevolgen van klimaatverandering en biedt een visie op hoe de samenleving zou kunnen transformeren om de crisis het hoofd te bieden.
Klik voor meer info of om te bestellen
Onder een witte lucht: de aard van de toekomst
door Elizabeth Kolbert
De auteur onderzoekt de menselijke impact op de natuurlijke wereld, inclusief klimaatverandering, en het potentieel voor technologische oplossingen om milieu-uitdagingen aan te pakken.
Klik voor meer info of om te bestellen
Drawdown: het meest uitgebreide plan ooit voorgesteld om opwarming van de aarde tegen te gaan
onder redactie van Paul Hawken
Dit boek presenteert een alomvattend plan voor het aanpakken van klimaatverandering, inclusief oplossingen uit een reeks sectoren zoals energie, landbouw en transport.
