Met een opwarmend klimaat neemt de kustmist over de hele wereld af - Inside Climate News (2023)

Mist is een bepalend element van de zomer in Santa Cruz, het vertroebelt het zicht van dagjesmensen die de heuvels afdalen naar de kust en zet kinderen ertoe aan zich te bundelen om op hun fietsen te springen voor zomerse avonturen. Zijn vingerafdrukken zijn zichtbaar in de uitgestrekte kustbossen, zelfs als hij niet in de lucht hangt. De sequoia's die hoog oprijzen in een helderblauwe lucht, absorberen het vocht van de mist op grijze dagen. Het is vaak maandenlang hun enige bron van water.

Mist is essentieel voor planten en dieren, de landbouw en de menselijke gezondheid, niet alleen in Californië maar in kustgebieden over de hele wereld. Maar veel wetenschappers geloven dat de mist afneemt, een ander slachtoffer van de opwarming van de aarde.

In heel Californië en het westen van de Verenigde Staten zijn sommige verschuivingen als gevolg van klimaatverandering gemakkelijk te zien: stijgende temperaturen, veranderende windpatronen en veranderende oceaanstromingen. Misttrends daarentegen zijn net zo moeilijk te vatten als de mist zelf.

"Het is een ongelooflijk gevoelig punt tussen water als damp en water als vloeistof", zegt Alicia Torregrosa, een projectwetenschapper bij de U.S. Geological Survey en directeur van dePacific Coastal Fog-project. "En die transformatie, die transitie, [wordt] gedreven door meer dingen dan je kunt tellen."

De meest opvallende menselijke impact van mist is op het transport, omdat vertragingen bij scheepvaart, wegverkeer, vliegreizen en vracht miljarden dollars per jaar kosten. Ongebruikelijk aanhoudende mist kan belangrijke voedselgewassen verwoesten, maar is gunstig voor andere gewassen, waaronder de enorme velden met artisjokken en pompoenen langs de centrale kust van Californië, die gedijen in precies de juiste combinatie van licht, temperatuur en vocht, grotendeels geleverd door mistgordels langs de kust. En water uit mist wordt steeds belangrijker voor mensen in dorre, subtropische gebieden die uitdrogen door de opwarming van de aarde.

Toch begint het bewijs zich op te stapelen ter ondersteuning van wat jarenlang anekdotisch is gerapporteerd door kustbewoners en wetenschappers - de mist verdwijnt uit veel kustzones, waaronder de Californische kust en de regio Santa Cruz. Hoewel de redenen voor de achteruitgang moeilijk te ontcijferen zijn, is het oplossen van het mysterie cruciaal om de toekomst van mist te begrijpen en of het onze kustlijnen zal blijven sieren, gewassen zal blijven voeden en de sequoia's in stand zal houden.

'Ik ben gealarmeerd door hoe de toekomst eruit ziet'

Californië is ondertussen al opgewarmd1 en 2 graden Fahrenheitsinds 1900. Zelfs als de uitstoot van broeikasgassen dramatisch afneemt, blijkt uit de meest recente klimaatevaluatie van de staat dat Santa Cruz in 2080 een klimaat zal hebben zoals Goleta, 200 mijl naar het zuiden, dat momenteel 2,3 graden Fahrenheit warmer en 31 procent droger is.

In een paper uit 2010 verzamelden Todd Dawson, een professor in integratieve biologie aan de University of California, Berkeley, en James A. Johnstone, een afgestudeerde student, vluchtcontrolegegevens van luchthavens langs de hele westkust, van Baja tot British Columbia, dating terug tot 1951. Hun analyse, de meest uitgebreide gegevens over mistpatronen langs de Pacifische kust, toonde aan dat de mist in de afgelopen 60 jaar gemiddeld met ongeveer 30 procent is afgenomen.

"In de jaren '50 kreeg de kust van Californië, inclusief Santa Cruz, ongeveer 12 uur mist per mistseizoen per dag," zei Dawson. “Nu is het gegaan naar ongeveer negen uur per dag. Dus kortere duur per dag, en ook per seizoen - het mistseizoen is eigenlijk ook korter. Historisch gezien zou het mistseizoen van juni tot oktober duren, maar meer recentelijk, zei Dawson, begint het vaak pas in juli.

Dawson, wiens onderzoek zich grotendeels richt op sequoia's aan de kust, zei dat hij nu al de effecten ziet van verminderde mist op de oude reuzen. Hun bereik zal geleidelijk kleiner worden, zei hij, naarmate gebieden aan de rand van de mistige zone, zoals Big Sur, te warm en droog worden en de mist verdwijnt. Kleine sequoia's sterven daar al en grotere bomen vertonen tekenen van nood.

"De groei wordt aangetast in sommige van de oudere bomen," zei hij. "Ze groeien niet elk jaar zoveel, ze verdunnen hun luifels."

Dawson voegde eraan toe: 'Dat is een soort veelbetekenend teken dat het zuidelijke uiteinde uitdroogt tot een punt waarop de sequoia's uiteindelijk niet in staat zullen zijn zichzelf te onderhouden; ze gaan het gewoon niet redden.”

Of dat over 10 jaar of over 100 jaar gebeurt, is onzeker, maar de verandering is duidelijk. "Ik bestudeer sequoia's al 25 jaar en ik heb het zien gebeuren in de tijd dat ik ze bestudeer", zei Dawson. "Ik ben gealarmeerd door hoe de toekomst eruit ziet."

Niet alle wetenschappers zijn er echter van overtuigd dat de door Dawson gedocumenteerde afname van 30 procent zal aanhouden.

"Ik denk dat het verleden misschien niet echt een goede voorspeller van de toekomst is", zei Torregrosa. “Het datapunt uit 1951 is het hoogste niveau van mist ooit in een van de metingen. En dus als je dit waanzinnig hoge punt [hebt], zal het al je statistieken veranderen.

Ze voegde eraan toe: "Het is niet eens duidelijk dat alle waargenomen afname te wijten was aan klimaatverandering."

Zo kan mist die boven stedelijke gebieden afneemt soms worden toegeschreven aan het opwarmende effect van verharde oppervlakken.

Maar een lichte toename van de mist in Californië van 2012 tot 2016 kan verband houden met extreme opwarming van uitgedroogde landgebieden in de buurt van de oceaan of verhoogde vervuiling in die tijd, zei Dawson.

Mist is “erg moeilijk te voorspellen, juist omdat het klimaat moeilijk te voorspellen is; omdat het niet slechts door één factor wordt aangedreven, 'zei hij. In plaats daarvan wordt het 'aangestuurd door allerlei op elkaar inwerkende factoren - landoppervlak, oceaanoppervlak, hoeveel verwarming we krijgen, wat doen de winden, hoe snel warmt het land op in vergelijking met de oceaan, is het koude water opwellend sterk of zwak."

Er staat veel op het spel voor Santa Cruz

Redwood-bomen zijn misschien wel de beroemdste mistafhankelijke inwoners van Santa Cruz, maar ze zijn verre van de enigen. In het geïntegreerde regionale waterbeheerplan van de stad uit 2019 erkenden ambtenaren: "De toekomst van kustmist onder klimaatverandering blijft onzeker." Alleen al het opnemen van mist in het plan benadrukte het belang van het vinden van een antwoord.

De auteurs van het Santa Cruz-rapport concludeerden dat een afname van de kustmist een extra vraag zou stellen naar de schaarse watervoorraden in de regio. Planten in de kustzone kunnen tot een derde van hun watervoorraad afhankelijk zijn van mist, en het is vaak de enige waterbron die voorkomt dat beekjes in de zomer opdrogen.

Mist is niet alleen voor planten een kwestie van leven en dood. Het verliezen van mist kan ook dodelijk zijn voor mensen. Als de kustmist dramatisch blijft afnemen, zei Torregrosa, maakt ze zich het meest zorgen over de gevolgen voor de menselijke gezondheid, die voor haar werden onderstreept tijdens een zware hittegolf in Santa Cruz en de Bay Area in 2006.

"Er was ongeveer een week in het midden van de zomer, wanneer we meestal mist krijgen, waar het gewoon ophield", zei ze. "Het raakte drievoudige cijfers in de meeste provincies in het binnenland, en werd ook heel erg heet in de kuststreken."

Hoewel het aan de kust niet zo warm werd, een volgendestudiedie regionale sterfgevallen door overmatige hitte analyseerden, toonden een onevenredig hoog aantal in de kustgebieden.

"De speculatie is dat mensen niet wisten hoe ze met [de hitte] moesten omgaan", zei Torregrosa. Ze gingen bijvoorbeeld naar het strand en zaten in de zon, of hun huis had geen airconditioning en ze wisten niet hoe ze hun toevlucht moesten zoeken in plaatsen als bibliotheken of winkelcentra.

Iconische Torrey Pines lopen ook gevaar

De benarde situatie van de sequoia's van Santa Cruz wordt honderden kilometers naar het zuiden herhaald door de zeldzame Torrey-dennen van San Diego County. Het gebied is sinds het einde van de 19e eeuw met ongeveer 3,4 graden Fahrenheit opgewarmd, met misschien nog 5 graden voorspeld tegen 2100.

Wanneer de mist naar binnen rolt, vangen de lange, fijne naalden van de bomen een deel van het vocht op, dat naar beneden druppelt om de grond te bevochtigen, waardoor zaailingen wortel schieten.

De langdurige afname van mist in het Torrey Pines Natural Reserve lijkt voor de hand te liggen voor milieuwetenschapper Darren Smith, een bioloog van California State Parks die 21 jaar geleden in het reservaat begon te werken.

"Mist is heel belangrijk voor hun ecologie," zei hij. ‘Ik denk niet dat ze het goed zouden doen met minder mist. Mist levert een essentiële bijdrage aan het vocht dat de Torrey-dennen nodig hebben om te overleven.”

Hij voegde eraan toe dat de bomen niet volledig afhankelijk zijn van mist, maar "het is echt cruciaal in het klimaat, waar de hoeveelheid regen onvoorspelbaar kan zijn en niet altijd genoeg is om de boom te onderhouden."

Schonere lucht die mist vermindert

De context van vervuiling en toename van landbouw en ontwikkeling is cruciaal bij het onderzoeken van veranderingen in de vorming en aanhoudende mist van alle verschillende soorten gedurende de afgelopen 50 jaar, zeiOtto Klemm, met het Instituut voor Landschapsecologie aan deUniversiteit van Munsterin Duitsland.

Klemm begon eind jaren zeventig mist te bestuderen, in de buurt van wat toen de grens was tussen Oost- en West-Duitsland, en zei dat hij "ongelooflijk hoge niveaus van vervuiling" aantrof die hij toeschreef aan fabrieken en kolencentrales in Oost-Duitsland en Tsjechoslowakije die grote hoeveelheden rook uitstoten. zwaveldioxide.

Rond 2009 begonnen gegevens van weerstations over de hele wereld te wijzen op een wijdverbreide afname van de mist, wat volgens Klemm hem ertoe aanzette een wereldwijd onderzoek te doen. De resultaten, gepubliceerd in2016, toonde een afname van mist op honderden stations wereldwijd.

Gegevens van individuele locaties, onder meer in São Paolo, Brazilië en Taiwan, toonden aan dat "de afname van de mist gecorreleerd is met zowel dalende vervuilingsniveaus als stijgende temperaturen", zei Klemm. Een temperatuurstijging van 0,18 graden Fahrenheit heeft ongeveer hetzelfde effect op mist als het verminderen van aerosolvervuiling met 10 procent, toonde de studie aan.

Rond dezelfde tijd dat de gemiddelde wereldtemperatuur in de jaren tachtig en negentig sterk begon te stijgen, begonnen veel landen een meer voor de hand liggend milieuprobleem, luchtverontreiniging, aan te pakken door luchtkwaliteitswetten te handhaven. De vervuiling nam op veel plaatsen af, evenals de mist.

Onderzoek uitUC Berkeley in 2019toonde aan dat een 30-jarige afname van tule-mist, die scholen kan sluiten en het verkeer in Central Valley in Californië in de winter kan stoppen, gecorreleerd is met afname van vervuiling. Er is geen reden om te denken dat vervuilingsniveaus niet ook een rol spelen bij de vorming en aanhoudende vorming van kustmist in plaatsen als Santa Cruz, zei Klemm. De kunst is om voldoende gegevens te vinden om de trend te onthullen, wat om verschillende redenen moeilijk is gebleken.

"Je zou die locaties in een lange tijdreeks moeten analyseren, en goede gegevens over luchtverontreiniging gaan niet ver terug, misschien wel tot de jaren tachtig", zei hij. "We hebben geen goede gegevens voor de dagen met de hoogste vervuilingsniveaus, en de metingen werden toen anders gedaan."

Maar de gegevens die kunnen worden geanalyseerd, laten verrassende cijfers zien. In São Paulo is het aantal mistige dagen gehalveerd - van meer dan 144 per jaar in het begin van de jaren vijftig tot iets meer dan 70 vandaag. In Los Angeles daalde in dezelfde periode het aantal mistige dagen per jaar van 200 naar 30.

Op basis van de cijfers is het mogelijk om te concluderen dat menselijke emissies delen van de wereld, in ieder geval rond industriële centra, mistiger hebben gemaakt. Latere maatregelen om luchtvervuiling op te ruimen verminderen nu de mist. En aangezien mist beladen met industriële vervuiling meer reflecteert dan schone waas, zorgt de vermindering van smog voor meer opwarming, zei hij. Dat kan op zijn beurt mist nog meer verminderen.

Mist verbindt ecosystemen

Lang voordat wetenschappers mist begonnen te volgen, erkenden veel samenlevingen het belang ervan voor ecosystemen en mensen, zeiKathleen Weathers, een ecoloog die gespecialiseerd is in mistonderzoek met deCary Instituut voor Ecosysteemstudiesin New York.

"Er zijn mistgordels over de hele wereld en veel lokale culturen hebben namen voor mist en het mistseizoen", zei ze. "Het is in veel gevallen de reden dat planten en dieren kunnen overleven."

IJzige mist die zich bijvoorbeeld in sommige hoge valleien van het westen van de Verenigde Staten vormt, staat bekend als pogonip, een woord waarvan men denkt dat het afkomstig is van de Shoshone-mensen die in de regio woonden. Pogonip - een woord dat Santa Cruzans zal herkennen uit degelijknamige open ruimtegrenzend aan UC Santa Cruz - vormt zich alleen in omstandigheden die koud genoeg zijn om de gezondheid van de luchtwegen te bedreigen, en werd daarom gevreesd door inheemse volkeren en kolonisten.

Het onderzoek van Weathers in de Namib-woestijn in Zuidwest-Afrika, waar mist de belangrijkste bron van vocht is in sommige ecosystemen, documenteert hoe sommige dieren omgaan met mist.

"Er zijn kevers die 's ochtends op hun hoofd staan ​​en yoga doen om mist op hun benen te verzamelen om dat naar beneden te laten druppelen zodat ze het later kunnen drinken," zei ze. Ingenieurs proberen het hydrofiele exoskelet van dedamp-oogstende insectenom daken te bouwen die water uit mist kunnen opvangen zodat mensen het kunnen gebruiken.

Mist die Weathers langs de ruige kust van Chili bestudeerde, kan kunstmest van de oceaan naar de bossen transporteren, zei ze. Koud water uit de diepe oceaan dat in opwellende gebieden naar de oppervlakte stijgt, vervoert vaak voedingsstoffen naar de schuimende golftoppen, waar ze de kernen vormen voor druppeltjes mistdruppeltjes om rond te condenseren voordat het over land drijft.

"We denken altijd aan dingen die van het land naar de riviermonding naar de oceaan stromen, en dit is precies het tegenovergestelde", zei ze. “Dat is een van die verbindingen die nogal verbluffend is. Je kunt de vraag stellen: 'Voedt de oceaan het bos? En hoe groot is de kans dat er iets in de mistdruppeltjes leeft?'”

Het weer wees op oceaanbacteriën die in de bergen van Italië worden gevonden, en virussen en andere organismen die door mistdruppeltjes van de zee naar het land worden getransporteerd. "Het is echt een ruilsysteem", zei ze.

Het klimaat in plaatsen als Californië, Chili en de Namib-woestijn heeft kenmerken gemeen die hun kustmist vormen, zoals scherpe contrasten tussen zee- en landtemperaturen, sterke kuststromingen in de oceanen en regionale windverschuivingen.

Terwijl broeikasgassen meer van de zonnewarmte op het aardoppervlak vasthouden, toont onderzoek aan dat belangrijke oceaanstromingen dat zijnpoolwaarts verschuivenen detropen en subtropen breiden uit, die de positie en richting van winden verschuift die de vorming en persistentie van mist beïnvloeden. Die combinatie van factoren vormt een bedreiging voor ecosystemen die het meest afhankelijk zijn van mist, waaronder de biodiverse bergbossen van Mexico, Costa Rica en Hawaï.

Deze bossen zijn misschien wel het meest kwetsbaar omdat stijgende temperaturen hun mistgordel snel naar boven zouden kunnen duwen, zei Klemm, "waardoor gevoelige nevelwouden worden blootgelegd met veel soorten die alleen in die zone kunnen overleven. Sommige plantengemeenschappen zijn zo gespecialiseerd dat ze in hun huidige vorm niet zouden overleven zonder mist.”

In de komende eeuw zullen bewoners en bezoekers zien hoeveel de iconische, torenhoge sequoia's van Santa Cruz in die categorie passen.