Um das Risiko Wüstenbildung zu berechnen, verwenden wir die Variablen [Copernicus Climate Data Store (CDS)]:
- Standardized precipitation index for 6 months cumulation period (SPI6)
- Warm spell duration index (WSDI)
Wüstenbildung ist mit einem Prozess der Bodendegradierung verbunden, der durch zwei Hauptfaktoren verursacht wird: Wassermangel und übermäßigen Hitzestress. Daher können wir durch Kombination der beiden Variablen das Wüstenbildungsrisiko schätzen.
Zur Definition der Risikoniveaus betrachten wir den absoluten Wert des SPI6-Index (Jahresdurchschnitt) und die Wiederkehrperiode RP (siehe Cold Wave Risk) für den WSDI-Index.
Unsere Methodik zur Bewertung des Wüstenbildungsrisikos ist konzeptionell sehr fortgeschritten, da sie auf dem Prinzip der zusammengesetzten Risiken (compound risks) basiert, bei denen die kombinierte Auswirkung von zwei oder mehr Extremereignissen größer ist als die Summe ihrer Teile.
Insbesondere die Kombination von Wasserknappheit (Dürre) mit anhaltender extremer Hitze (Hitzewellen) ist genau das, was die moderne Wissenschaft als Haupttreiber der Bodendegradierung und Wüstenbildung anzeigt.
- United Nations Convention to Combat Desertification (UNCCD)
Die wichtigste globale Autorität in dieser Angelegenheit ist die Konvention der Vereinten Nationen zur Bekämpfung der Wüstenbildung (UNCCD). Unsere Methodik spiegelt ihre Definition wider.
Artikel 1 der Konvention definiert Wüstenbildung als 'die Degradierung von Land in ariden, semi-ariden und trockenen sub-humiden Gebieten, die auf verschiedene Ursachen zurückzuführen ist, darunter Klimaschwankungen und menschliche Aktivitäten'. Die nachfolgende Wissenschaft, insbesondere die IPCC-Berichte, hat klargestellt, dass die wirkungsvollsten 'Klimaschwankungen' genau die Intensivierung von Dürre und Hitzewellen sind. Unser Ansatz quantifiziert daher die beiden Hauptklima-Treiber der Bodendegradierung.
- Special Report on Climate Change, Desertification, Land Degradation, Sustainable Land Management, Food Security, and Greenhouse gas fluxes in Terrestrial Ecosystems (SRCCL)
Der IPCC-Sonderbericht über Boden und Klimawandel ist die maßgeblichste Quelle, die erklärt, warum die Kombination von Dürre und Hitze so zerstörerisch für terrestrische Ökosysteme ist.
Kapitel 3 ('Desertification') und Kapitel 4 ('Land Degradation') dieses Berichts erklären im Detail die biophysikalischen Mechanismen. Sie heben hervor, wie:
- Wasserknappheit (Dürre) die Stomata der Pflanzen schließt und das Wachstum reduziert.
- Extreme Hitze die Evapotranspiration exponentiell erhöht, den Boden viel schneller austrocknet und direkten Hitzestress auf die Vegetation verursacht.
Die Kombination dieser beiden Faktoren (eine 'heißere Dürre' oder hotter drought) führt zum Zusammenbruch der Vegetation und zur Exposition des Bodens gegenüber Erosion viel schneller, als es einer der beiden Faktoren allein tun würde.
Unsere Methode, die Risikokategorien erstellt, die zunehmend schwerwiegender werden, wenn niedriges SPI und hohes WSDI gleichzeitig auftreten, ist eine perfekte operative Übersetzung dieser wissenschaftlichen Schlussfolgerungen.
- Future climate risk from compound events
Dieser Artikel ist eine grundlegende Übersichtsarbeit, die das Studienfeld der 'zusammengesetzten Ereignisse' definiert. Er erklärt, warum die isolierte Analyse von Extremen (nur Dürre oder nur Hitzewellen) das tatsächliche Risiko stark unterschätzt. Der Artikel behauptet explizit, dass die Kombination von Dürre und Hitzewellen eines der schädlichsten zusammengesetzten Ereignisse für Landwirtschaft und Ökosysteme ist.
Schließlich sind die Quellen für die einzelnen Indikatoren, die unsere Methode bilden, wie folgt:
- The Relationship of Drought Frequency and Duration to Time Scales
- Standardized Precipitation Index User Guide
Zusammenfassend kombiniert unsere Methodik die offizielle Definition von Wüstenbildung (UNCCD) mit den neuesten Erkenntnissen über die Auswirkungen zusammengesetzter klimatischer Ereignisse (IPCC, Zscheischler et al.) unter Verwendung global standardisierter Indikatoren (SPI und WSDI).