Modellering av evapotranspiration i Pakistans olika klimatzoner med Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) via geospatial teknik

Varför den dolda vattencykeln är viktig

När vi tänker på klimatförändringar och vatten i Pakistan föreställer vi oss ofta smältande glaciärer eller minskande floder. Men en tystare process, kallad evapotranspiration—det samlade bortförandet av vatten från mark, öppet vatten och växtblad—fungerar som landskapets inbyggda luftkonditionering. Denna studie ställer en enkel men brådskande fråga: när Pakistans städer växer och klimatet blir varmare, hur förändras detta naturliga kylsystem i landets mycket olika klimatzoner?

Ett land med många klimat

Pakistan sträcker sig från iskalla berg i norr till brännande södra öknar och fuktiga kustslätter. För att göra denna komplexitet begriplig delade forskarna in landet i fem breda klimatzoner som täcker höga toppar, bevattnade floddalar, torra västra platåer, heta centrala lågland och den södra kustremsan. Var och en av dessa regioner har sin egen blandning av åkrar, skogar, städer och bar mark, vilket innebär att de absorberar och avger värme och fukt på mycket olika sätt. Att förstå hur mycket vatten som återvänder till luften från varje zon är avgörande för att hantera grödor, kyla städer och planera för torka och värmeböljor.

Att iaktta marken från rymden

I stället för att förlita sig enbart på väderstationer, som är glest och ojämnt fördelade, vände sig teamet till satelliter. Med tre generationer av Landsat-bilder från 1989, 1999, 2009 och 2019 kombinerade de detaljerade bilder av markens ljusstyrka, grönhet och temperatur med data om lufttemperatur, luftfuktighet, solsken och vind från Pakistans meteorologiska avdelning. Dessa indata matades in i en metod känd som Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL), som i praktiken spårar hur inkommande solenergi fördelas mellan att värma luften, värma marken och avdunsta vatten. Ur denna balans kunde forskarna uppskatta hur mycket vatten som lämnade ytan varje dag över Pakistan, pixel för pixel.

Tecken på ett varmare och torrare landskap

Satellitarkivet visar ett tydligt mönster över tre decennier. Markytetemperaturerna steg stadigt, särskilt i de centrala och södra slätterna och runt större städer, medan de svalare norra bergen förblev relativt skyddade. Vegetationen, spårad med ett grönhetsindex, förbättrades generellt fram till 2009 men minskade sedan till 2019 i många områden, särskilt där städer breddades och mark förstördes. Samtidigt minskade markens reflektivitet, vilket signalerar ett skifte från ljusare, bar eller lätt täckt mark mot mörkare, värmeabsorberande urbana och störda ytor. Nettoradiationen—den totala energi som finns tillgänglig vid ytan—ökade över stora delar av landet och förstärkte dessa uppvärmningstrender.

Pakistans naturliga kylsystem under tryck

Mönstren i evapotranspiration knyter ihop dessa förändringar. År 1989 och 2009 visade stora delar av de norra höglanden samt vissa bevattnade och kustnära områden hög daglig vattenförlust, i linje med hälsosam vegetation, fuktiga jordar och stark avdunstningskylning. Men år 2019 hade zoner med mycket hög och hög evapotranspiration krympt kraftigt, medan områden med låg och mycket låg evapotranspiration vuxit och täckte mer än hälften av landet. Torra västra platåer förblev konsekvent låga, men oroande minskningar syntes även i jordbruksområden och längs kusten där våtmarker och mangrove har störts. Urbana och periurbana distrikt framstod som heta punkter där förlust av vegetation och hårda ytor minskat den naturliga kylningen och förstärkt lokal värme.

Vad detta betyder för människor och planering

För en allmän läsare är slutsatsen tydlig: Pakistans landskap förlorar en del av sin förmåga att själva kyla sig och återföra vatten till luften. Ökande markytetemperaturer, tunnare vegetation, mörkare markytor och krympande zoner med hög evapotranspiration pekar tillsammans på ökande påfrestningar från urban tillväxt, markförstöring och klimatextremer. Studien visar att satellitbaserade verktyg som SEBAL på ett tillförlitligt sätt kan spåra dessa förändringar även där markmätningar är få. Genom att väva in denna information i vattenpolitik, stadsplanering och jordbruksstrategier kan planerare bättre rikta trädplantering, skydda viktiga ekosystem och finjustera bevattning för att spara vatten och mildra farlig värme. I huvudsak är det att bevara Pakistans gröna och fuktiga ytor inte bara en miljöfråga—det är ett praktiskt sätt att skydda matförsörjning, hälsa och komfort i en varmare värld.

Citering: Islam, A., Ali, S.M., Alamery, E.R. et al. Modeling evapotranspiration in diverse climatic zones of Pakistan using Surface Energy Balance Algorithm for Land (SEBAL) through geospatial technologies. Sci Rep 16, 10303 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39756-1

Nyckelord: evapotranspiration, fjärranalys, urban värme, Pakistans klimat, vattenförvaltning