1.2: שינוי שימוש בקרקע והסדרת אקלים

מקור האנרגיה המניע בסופו של דבר את האקלים של כדור הארץ הוא השמש. כמות קרינת השמש הנספגת על ידי כדור הארץ תלויה בעיקר במאפייני פני השטח. למרות שהקשר בין ספיגת השמש, התרמודינמיקה ובסופו של דבר האקלים מורכב מאוד, מחקרים חדשים יותר מצביעים על כך שכיסוי הצמחייה ושונות עונתית בכיסוי הצמחייה משפיעים על האקלים בקנה מידה עולמי ומקומי כאחד. דורות חדשים של מודלים במחזור אטמוספרי מסוגלים יותר ויותר לשלב נתונים מורכבים יותר הקשורים לפרמטרים אלה (Sellers et al. 1997). מלבד ויסות הרכב האטמוספירה, היקף והפצה של סוגים שונים של צמחייה על פני הגלובוס משנה את האקלים בשלוש דרכים עיקריות:

• המשפיעים על השתקפות אור השמש (איזון קרינה);
• המסדיר את שחרור אדי המים (evapotranspiration); ו
• שינוי דפוסי רוח ואובדן לחות (חספוס פני השטח).

כמות קרינת השמש המשתקפת על ידי משטח ידועה בשם האלבדו שלה; משטחים עם אלבדו נמוך משקפים כמות קטנה של אור שמש, אלה עם אלבדו גבוה משקפים כמות גדולה. לסוגים שונים של צמחייה יש אלבדו שונים; ביערות יש בדרך כלל אלבדו נמוך, ואילו במדבריות יש אלבדו גבוה. יערות נשירים הם דוגמה טובה לקשר העונתי בין צמחייה לאיזון קרינה. בקיץ העלים ביערות נשירים סופגים קרינת שמש באמצעות פוטוסינתזה; בחורף, לאחר נפילת העלים שלהם, יערות נשירים נוטים לשקף יותר קרינה. שינויים עונתיים אלה בצמחייה משנים את האקלים בדרכים מורכבות, על ידי שינוי שיעורי האידוי והאלבדו (IPCC 2001).

הצמחייה סופגת מים מהאדמה ומשחררת אותם בחזרה לאטמוספירה באמצעות evapotranspiration, שהוא המסלול העיקרי שבאמצעותו עוברים מים מהאדמה לאטמוספירה. שחרור זה של מים מצמחייה מקרר את טמפרטורת האוויר. באזור האמזונס, הצמחייה והאקלים מחוברים היטב; ההערכה היא כי אידוי צמחים תורם כחמישים אחוז מהגשמים השנתיים (Salati 1987). כריתת יערות באזור זה מובילה למנגנון משוב מורכב, המפחית את שיעורי האידוי, מה שמוביל לירידה בגשמים ולהגברת הפגיעות לשריפה (Laurance and Williamson 2001).

כריתת יערות משפיעה גם על האקלים של יערות עננים בהרי קוסטה ריקה. יער הענן של מונטוורדה מכיל מגוון עשיר של אורגניזמים, שרבים מהם אינם נמצאים בשום מקום אחר בעולם. עם זאת, כריתת יערות באדמות נמוכות יותר, אפילו באזורים לאורך 50 קילומטרים, משנה את האקלים המקומי, ומשאירה את יער "הענן" נטול עננים (Lawton et al. 2001). כאשר רוחות חולפות על שפלה מיוערת, עננים מורמים גבוה יותר, לעתים קרובות מעל פסגות ההרים, ומפחיתים את יכולתם של יערות עננים להיווצר. הסרת העננים מיער עננים מייבשת את היער, כך שהוא כבר לא יכול לתמוך באותה צמחייה או לספק בית גידול מתאים לרבים מהמינים שנמצאו שם במקור. דפוסים דומים עשויים להתרחש ביערות עננים הרנטיים אחרים, שנחקרו פחות, ברחבי העולם.

לסוגי צמחייה וטופוגרפיות שונות יש חספוס פני שטח משתנה, המשנים את זרימת הרוחות באטמוספירה התחתונה ומשפיעים בתורם על האקלים. חספוס פני השטח התחתון נוטה גם להפחית את לחות פני השטח ולהגביר את האידוי. חקלאים מיישמים ידע זה כאשר הם שותלים עצים ליצירת מעצורי רוח (Johnson et al. 2003). מעצורי רוח מפחיתים את מהירות הרוח ומשנים את המיקרו אקלים, מגבירים את חספוס פני השטח, מפחיתים את שחיקת הקרקע ומשנים טמפרטורה ולחות. עבור גידולי שדה רבים, מעצורי רוח מגדילים את התשואות ואת יעילות הייצור. הם גם ממזערים את הלחץ על בעלי חיים מרוחות קרות.

רשימת מילים

אלבדו

כמות קרינת השמש המשתקפת על ידי משטח

אידוי

הוא התהליך שבו מים נספגים מהאדמה על ידי צמחייה ואז משתחררים חזרה לאטמוספירה

חספוס פני השטח

ההקלה האנכית הממוצעת ואי סדרים בקנה מידה קטן של משטח