ภัยแล้งเกิดขึ้นในใจของชาวอเมริกันและประชาชนผู้ห่วงใยทุกแห่งมากขึ้น ทางตะวันตกของสหรัฐอเมริกาประสบภัยแล้งอันน่าสยดสยองมาโดยตลอดประวัติศาสตร์ และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศถูกตำหนิว่าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศที่รุนแรงมากขึ้นในภูมิภาคอื่นๆ หลายแห่ง การทำความเข้าใจว่าอะไรเป็นสาเหตุที่ทำให้ไม่มีฝนตกช่วยกำหนดนโยบายและทางเลือกที่อาจจะทำให้ผลกระทบจากภัยแล้งรุนแรงขึ้นหรือลดลง
สาเหตุทางกายภาพของความแห้งแล้ง
หอสังเกตการณ์โลกของ NASA ระบุปัจจัยสามประการที่ทำให้เกิดความแห้งแล้ง สิ่งเหล่านี้เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งสัมพันธ์กันซึ่งกำหนดสถานที่ ความรุนแรง และความถี่ของภัยแล้ง
อุณหภูมิของมหาสมุทรและพื้นดิน
ปริมาณน้ำฝนเป็นผลมาจากกระบวนการทางธรรมชาติซึ่ง:
- น้ำระเหยออกจากผิวโลกไม่ว่าจะจากแหล่งน้ำหรือจากพื้นดิน
- ความชื้นควบแน่นในบรรยากาศ
- ในที่สุดความชื้นก็เข้มข้นและตกลงสู่พื้นโลกอีกครั้ง
กระบวนการนี้ขับเคลื่อนโดยความร้อนของดวงอาทิตย์ ยิ่งร้อนมากเท่าใดอัตราการระเหยก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นหากอุณหภูมิของมหาสมุทรหรือพื้นผิวดินค่อนข้างเย็นในบางพื้นที่ อาจเกิดภัยแล้งได้ในภูมิภาคที่ต้องอาศัยแหล่งความชื้นเหล่านั้น ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิที่หนาวเย็นในมหาสมุทรแปซิฟิกใกล้เส้นศูนย์สูตรมักจะสัมพันธ์กับปริมาณฝนที่ตกต่ำในสหรัฐอเมริกาตะวันตกและตอนกลาง
รูปแบบการไหลเวียนของอากาศในบรรยากาศ
รูปแบบสภาพอากาศขนาดใหญ่ รวมถึงการกระจายตัวของปริมาณน้ำฝน ส่วนใหญ่ได้รับแรงหนุนจากรูปแบบการไหลเวียนของอากาศในชั้นบรรยากาศเมื่ออากาศร้อนลอยขึ้นและขยายตัว มันจะสร้างการไหลเวียนของอากาศที่ตัดกันจากบริเวณที่เย็นกว่า ซึ่งอากาศควบแน่นและจมลง ทำให้เกิดกระแสลมพัดพาความชื้นไปรอบๆ บรรยากาศ และส่งผลให้เกิดรูปแบบฝนที่แตกต่างกันในแต่ละภูมิภาค
เมื่อมีความผิดปกติของอุณหภูมิพื้นผิว รูปแบบทั่วไปของการไหลเวียนของอากาศจะเปลี่ยนไป ซึ่งหมายความว่ารูปแบบการตกตะกอนก็เปลี่ยนไปด้วย ส่งผลให้มีปริมาณน้ำฝนสูงกว่าค่าเฉลี่ยในบางพื้นที่ และความแห้งแล้งในบางพื้นที่ เอลนิโญและลานีนาเป็นตัวอย่างสำคัญของความผันผวนของกระแสอากาศครั้งใหญ่ ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับความแห้งแล้งในพื้นที่ต่างๆ เช่น แอฟริกา ออสเตรเลีย อินเดีย บราซิล และฮาวาย
ปริมาณความชื้นในดิน
ความชื้นในดินมีอิทธิพลต่อการก่อตัวของเมฆหรือการขาดหายไป ในระดับท้องถิ่น เมื่อดินชื้น อุณหภูมิของอากาศบนพื้นผิวจะเย็นลงเนื่องจากพลังงานของดวงอาทิตย์ถูกดูดซับในกระบวนการระเหยมากขึ้นหากพื้นดินแห้ง ก็ไม่มีแหล่งความชื้นที่ทำให้เกิดเมฆ สิ่งนี้นำไปสู่อุณหภูมิพื้นผิวที่ร้อนขึ้นซึ่งทำให้ดินแห้งยิ่งขึ้น วงจรนี้เกิดขึ้นเองและส่งผลให้เกิดภัยแล้งในระยะยาว
ความสัมพันธ์ของมนุษย์
นอกจากปัจจัยทางอุตุนิยมวิทยาที่ทำให้เกิดภัยแล้งแล้ว กิจกรรมของมนุษย์ก็เป็นปัจจัยได้เช่นกัน กิจกรรมของมนุษย์ได้ลดปริมาณน้ำฝนในหลายภูมิภาคของโลก บางครั้งปริมาณน้ำที่มนุษย์ใช้ และระยะเวลาในการบริโภคนั้น จะเป็นปัจจัยกำหนดปริมาณน้ำที่มนุษย์ พืช และสัตว์สามารถใช้ได้ในภายหลัง ดังนั้น ความแห้งแล้งจึงถือเป็นความไม่สมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทาน
การตัดไม้ทำลายป่า
การตัดไม้ทำลายป่าอย่างกว้างขวางสามารถทำให้เกิดภัยแล้งได้ โดยเฉพาะในภูมิภาคที่มีฝนตกเกิดจากวัฏจักรของน้ำในท้องถิ่น ในปริมาณน้ำฝนทั่วไป น้ำจะระเหยออกจากพื้นดินและแหล่งน้ำในท้องถิ่นในช่วงที่มีอุณหภูมิสูง อากาศที่เต็มไปด้วยน้ำลอยขึ้นมาในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเย็นลงและตกลงมาเป็นฝนนี่เป็นเรื่องปกติในเขตร้อน ป่าไม้สูญเสียน้ำผ่านการระเหยซึ่งหล่อเลี้ยงวงจรน้ำในท้องถิ่น เมื่อตัดป่า น้ำจะระเหยน้อยลง ส่งผลให้ปริมาณเมฆที่ก่อตัวลดลง
- ปริมาณน้ำฝนประเภทนี้เกิดขึ้น 50% ของมิดเวสต์ในสหรัฐอเมริกา, 90% ใน Sahel ในแอฟริกาตะวันตก และ 30-60% ในอเมซอน ตาม CIFOR ทำให้เสี่ยงต่อภัยแล้ง
- ชาวแอมะซอนกำลังประสบกับ "ความแห้งแล้งที่ขยายใหญ่ขึ้นในตัวเอง" เช่นนี้ตามการศึกษาทางวิทยาศาสตร์
ดินเสื่อมโทรม
ดินเสื่อมโทรมเกิดขึ้นเมื่อพืชปกป้องที่ปกคลุม โดยเฉพาะป่าไม้สูญเสียไปจนเผยให้เห็นดิน การทำฟาร์มแบบเข้มข้นซึ่งเกี่ยวข้องกับการไถพรวนลึกและการใช้สารเคมีที่ทำลายโครงสร้างของดินเป็นอีกสาเหตุหนึ่งที่แพร่หลาย
- การสูญเสียสิ่งปกคลุมหรือโครงสร้างทำให้ความสามารถของดินในการดูดซับและกักเก็บน้ำลดลง และส่งผลให้เกิดการไหลบ่าและลดเวลาที่น้ำจะซึมลงสู่ชั้นดินที่ลึกลงไป
- ดินจึงแห้งเร็วและไม่สามารถรองรับการเจริญเติบโตของพืชและพืชผลได้ และทำให้เกิดภัยแล้งทางการเกษตรในระยะสั้น ผลกระทบนี้มีมากขึ้นในภูมิภาคเช่นซับซาฮารา ซึ่ง 95% ของการเกษตรต้องอาศัยความชื้นในดินนี้เพื่อการเกษตร
- เมื่อมีน้ำไหลบ่ามากขึ้น และการแทรกซึมและการซึมผ่านของน้ำฝนในดินน้อยลง ก็จะมีการเติมน้ำใต้ดินน้อยลง ซึ่งนำไปสู่ภัยแล้งทางอุทกวิทยาในระยะยาว
ความต้องการน้ำที่เพิ่มขึ้น
ตรงข้ามกับภัยแล้งด้านอุตุนิยมวิทยา ซึ่งเป็นผลมาจากสภาพอากาศและสภาพภูมิอากาศเท่านั้น ความแห้งแล้งทางอุทกวิทยาเกิดจากการขาดฝน (ฝนและหิมะ) เป็นระยะเวลานาน และความต้องการน้ำในภูมิภาคที่กำหนดมากกว่า สามารถใช้ได้.แหล่งน้ำอาจรวมถึงทะเลสาบและแม่น้ำธรรมชาติ อ่างเก็บน้ำที่มนุษย์สร้างขึ้น และน้ำใต้ดิน
- การใช้อ่างเก็บน้ำน้ำบาดาลของมนุษย์ผ่านการสูบน้ำเพื่อดื่ม/ความต้องการในครัวเรือน หรือการใช้น้ำในแม่น้ำเพื่อการชลประทาน ก็สามารถดูดซับน้ำที่ทำให้เกิดภัยแล้งทางอุทกวิทยาได้เช่นกัน การสร้างเขื่อนต้นน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้าพลังน้ำอาจทำให้เกิดการขาดแคลนน้ำบริเวณท้ายน้ำได้ ตัวอย่างเช่น การใช้งานของมนุษย์เพิ่มจำนวนครั้งที่ภัยแล้งทางอุทกวิทยาเกิดขึ้น 100-200% และความรุนแรงเพิ่มขึ้น 8 เท่าในประเทศจีน (หน้า 1)
- การใช้งานของมนุษย์โดยทั่วไปทำให้ความถี่ของภัยแล้งทางอุทกวิทยาเกิดขึ้นทั่วโลก 27% และ 35% ในเอเชีย 25% ในอเมริกา และ 20% ในยุโรป
- สัตว์ป่าและสิ่งมีชีวิตในน้ำยังขึ้นอยู่กับระดับน้ำในทะเลสาบและแม่น้ำเพื่อความอยู่รอด และพืชพรรณก็ขึ้นอยู่กับระดับหนึ่งในตารางน้ำ
ความแห้งแล้งเกิดขึ้นเมื่อ 'ความต้องการ' ที่รวมกันทั้งหมดนี้มากกว่าปริมาณน้ำประปาที่มีอยู่เป็นระยะเวลานานความแห้งแล้งทางอุทกวิทยาต้องใช้เวลาในการบรรเทาผลกระทบในระยะยาวเนื่องจากการเติมน้ำจากแหล่งน้ำธรรมชาติเกิดขึ้นอย่างช้าๆ เมื่อมีความต้องการน้ำสูงในช่วงที่มีฝนตกน้อย เมื่อแม่น้ำและน้ำใต้ดินไม่ได้รับการชาร์จใหม่ตามปกติ ผลกระทบอาจแย่ลง
เวลา
ช่วงเวลาของการตกตะกอนและความต้องการน้ำมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากเมื่อเกิดภัยแล้ง แม้ว่าปริมาณน้ำโดยรวมจะต่ำ แต่ความแห้งแล้งมักจะน่ากังวลน้อยลงในช่วงฤดูหนาว เนื่องจากความต้องการน้ำน้อยกว่าในฤดูร้อนมาก
ความแห้งแล้งทางการเกษตรมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเมื่อมีน้ำไม่เพียงพอในฤดูใบไม้ผลิเพื่อช่วยสร้างต้นกล้าและรับประกันความสำเร็จของพืชผล เมื่อการกระจายตัวของฝนเกิดขึ้นในฤดูร้อนมากกว่าในฤดูหนาว น้ำจำนวนมากจะสูญเสียไปอย่างรวดเร็วเนื่องจากการระเหยและการไหลบ่า แทนที่จะเก็บไว้เป็นก้อนหิมะ สิ่งนี้ทำให้เกิดภาวะแห้งแล้งในภายหลังเมื่อผู้คนหรือระบบธรรมชาติคุ้นเคยกับการมีน้ำจากหิมะละลาย
การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความแห้งแล้ง
ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์ถูกผลักดันมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์จำนวนมากกำลังศึกษาผลกระทบที่คาดว่าจะมีต่อภัยแล้ง เนื่องจากกลไกอุตุนิยมวิทยาที่ทำให้เกิดภัยแล้งระบุไว้อย่างชัดเจน:
- ความผันผวนของอุณหภูมิที่ผิดปกติสอดคล้องกับความแปรผันของปริมาณน้ำฝนที่ผิดปกติ
- อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดภัยแล้งบ่อยและรุนแรงมากขึ้น ซึ่งทำให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในบริเวณกากบาทเป็นสาเหตุสำคัญของความแห้งแล้งในปัจจุบัน
- ระหว่างปี 2000-2015 สหรัฐอเมริกาเผชิญกับสภาพอากาศที่แห้งกว่าปกติกว่า 20-70% ของพื้นที่
- พื้นที่ทั่วโลกที่ได้รับผลกระทบจากภัยแล้งที่รุนแรงได้เพิ่มขึ้นจาก 1% ในทศวรรษ 1950 เป็น 3% ในทศวรรษ 2000
NASA ชี้ให้เห็นว่ามีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่แน่ชัดว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้โลกร้อนขึ้นโดยเฉลี่ย ซึ่งทำให้คลื่นความร้อนรุนแรงขึ้นและความแห้งแล้งรุนแรงขึ้นในทวีปอเมริกา ความถี่และความรุนแรงของภัยแล้งคาดว่าจะเพิ่มขึ้นทั่วประเทศในช่วงไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า
การป้องกันเวลาแห้ง
สาเหตุของความแห้งแล้งมีความซับซ้อน เชื่อมโยงถึงกัน และที่เพิ่มมากขึ้นคือสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้น อย่างไรก็ตาม มีหลายวิธีในการอนุรักษ์น้ำ ซึ่งกำลังกลายเป็นเรื่องสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในภูมิภาคที่ได้รับผลกระทบจากภัยแล้ง ที่จริงแล้ว ผู้คนทุกหนทุกแห่งควรพิจารณาปฏิบัติการอนุรักษ์น้ำเพื่อเป็นมาตรการป้องกันภัยแล้งในอนาคต