Засуха - одна из основных угроз продовольственной безопасности и продуктивности экосистем. В последние десятилетия Европа пережила серию засух, которые привели к значительным социально-экономическим потерям и негативным последствиям для окружающей среды. Ученые из CZU спросили, есть ли у этих засух схожие характеристики, особенно по сравнению с засухами, которые имели место в более далеком прошлом. Ответить на этот вопрос невозможно с помощью традиционных одноиндексных подходов, а исследования дополнительно страдают от краткосрочных и часто пространственно несовместимых записей.

Ученые использовали многомерный алгоритм кластеризации на основе машинного обучения и гидрологическую реконструкцию засухи в Европе. Они определили доминирующие типы засух и исследовали изменения в типологии засух. Они сообщают о значительном увеличении числа коротких засух в теплое время года, которые сопровождаются увеличением потенциальной эвапотранспирации.

Если такие сдвиги сохранятся, «тогда нам потребуются новые стратегии адаптивного управления водными ресурсами, и в долгосрочной перспективе мы можем наблюдать значительные изменения в режимах растительности и функционировании экосистем», - говорит главный исследователь д-р Яннис Марконис.

Исследователи добавляют, что усиление сложных засух в теплый сезон в Европе - это динамичное, развивающееся явление. Это уже повлияло на функционирование экосистемы и экономический рост. Остается ответить на вопрос, сохранится ли этот тип засухи и станет ли она обычным явлением для европейского гидроклимата.

Десятилетние изменения начала и распространения сложных явлений теплого сезона. (A) Соотношение средней продолжительности дефицита P и чрезмерного количества ПЭТ во время засухи. (B) Гидроклиматические переменные, связанные с началом засухи, описываемые как доля засух за десятилетие, вызванных осадками (P), ПЭТ и обоими (P и ПЭТ). Инициирование определяется, когда наблюдается дефицит осадков или чрезмерное количество ПЭТ в месяц, когда началось явление засухи. (C) Относительная продолжительность каждого типа засухи. Относительная продолжительность оценивается путем деления продолжительности метеорологической, гидрологической и сельскохозяйственной засухи на общую продолжительность каждого явления. Среднее значение доли продолжительности представлено за год и тип засухи. 

Текущие тенденции изменения гидрологических переменных, полученные в результате анализа ученых, подтверждают, что этого следует ожидать. В этом случае сложные засухи в теплый сезон еще больше увеличат потребность в воде для сельскохозяйственных нужд, повлияют на растительность и увеличат вероятность огненных бурь.

Но нельзя ни недооценивать, ни упрощать сложность явлений засухи. Долгосрочное гидрологическое моделирование в сочетании с классификацией на основе данных обеспечивает многообещающую основу, которая имеет определенные ограничения и допущения.

Несмотря на ограничения, новая модель, представленная в их исследовании, является важным первым шагом в понимании того, как засуха изменилась за последние десятилетия, и в разработке новой политики адаптивного управления водными ресурсами для снижения рисков будущих гидроклиматических опасностей.