Historia av torka erbjuder ledtråd till vår klimatframtid

Ancient Dry Spells erbjuder ledtrådar om framtiden för torka

NASA - Eftersom delar av Centralamerika och USA sydväst uthärdar några av de värsta torka som drabbats av dessa områden under årtionden har forskare uppdagat nya bevis på antika torrheter som tyder på att framtiden kan ge ännu allvarligare vattenbrist. Tre forskare som talade vid det amerikanska geofysiska unionens årliga möte i San Francisco den dec. 5, 2011, presenterade nya fynd om torkas och förflutna.

Pre-Columbian Collapse

Ben Cook, en klimatolog med anknytning till NASAs Goddard Institute for Space Studies (GISS) och Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory i New York City, lyfte fram ny forskning som indikerar de antika mesoamerikanska civilisationerna av mayanerna och aztekerna som troligen förstärktes torka i Yucatán halvön och södra och centrala Mexiko genom att rensa regnskogar för att skapa plats för betesmarker och jordbruksmark.

Omvandling av skog till jordbruksmark kan öka reflektiviteten, eller albedo, av markytan på sätt som påverkar nederbördsmönster. "Jordbruksmark och betesmarker absorberar lite mindre energi från solen än regnskogen eftersom deras ytor tenderar att vara ljusare och mer reflekterande", förklarar Cook. "Det betyder att det finns mindre energi tillgänglig för konvektion och nederbörd."

Ancient Dry Spells erbjuder ledtrådar om framtiden för torka

Ny klimatmodellering visar att utbredd avskogning i pre-Columbian Central America motsvarade minskad nivå av nederbörd. Denna bild visar hur mycket nederbörd sjönk från normalt mellan regionen 800 CE och 950 CE Det var under denna tidsperiod att Maya-civilisationen nådde sin högsta befolkning och plötsligt kollapsade. (Kredit: Ben Cook, NASAs Goddard Institute for Space Studies)

Kock och kollegor använde en klimatmodell med hög upplösning som utvecklats på GISS för att driva simuleringar som jämförde hur vegetationsmönstren täckte under prekolumbianska (före 1492 CE) och postkolumbiska perioder påverkade nederbörd och torka i Centralamerika. Den pre-colombianska eran såg utbredd avskogning på Yucatánhalvön och i hela södra och centrala Mexiko. Under den post-colombianska perioden minskade skogarna som inhemska befolkningar och jordbruksmark och betesmarker övergavs.

Cooks simuleringar inkluderar inmatning från en nyutgiven landskyddsrekonstruktion som är en av de mest kompletta och exakta uppgifterna om mänskliga vegetationsförändringar som finns tillgängliga. Resultaten är ofattbara: Nedbördsnivåerna minskade med en stor mängd - i allmänhet 10 till 20 procent - när avskogning var utbredd. Nedfallsposter från stalagmiter, en typ av grottformation som påverkas av fuktnivåer som paleoklimatologer använder för att härleda tidigare klimatrendenser, i Yucatán överens med Cooks modellresultat.

Effekten är mest märkbar över Yucatánhalvön och södra Mexiko, områden som överlappades med centrum för Maya och Aztec-civilisationerna och hade höga avskogningsnivåer och de mest tät koncentrerade populationerna. Regnnivåerna minskade, till exempel, med så mycket som 20 procent över delar av Yucatánhalvön mellan 800 CE och 950 CE

Cooks studie stöder tidigare forskning som tyder på torka, förstärkt av avskogning, var en nyckelfaktor i Mayan imperiums snabba kollaps kring 950 CE i 2010, Robert Oglesby, en klimatmodeller baserad vid University of Nebraska, publicerade en studie i Journal of Geophysical Research som visade att avskogning troligen bidrog till Maya-kollapset. Även om Oglesby och Cooks modellering nådde liknande slutsatser hade Cook tillgång till en mer exakt och pålitlig rekord av vegetationsförändringar.

Under toppen av Maya-civilisationen mellan 800 CE och 950 CE grundade återuppbyggnaden av kokkonstruktionen sin modellering att Mayan hade lämnat en liten procentandel av skogarna på Yucatánhalvön intakt. I perioden mellan 1500 CE och 1650 CE, däremot, efter att européernas ankomst hade decimerade inhemska befolkningar, täckte den naturliga vegetationen nästan alla Yucatán. I modern tid har avskogningen förändrat vissa områden nära kusten, men en stor majoritet av halvöens skogar förblir intakta.

"Jag skulle inte argumentera för att avskogning orsakar torka eller att den är helt ansvarig för Mayas nedgång, men våra resultat visar att avskogning kan förorsaka klimatet mot torka och att ungefär hälften av torrheten i den pre-koloniala perioden var resultatet av avskogning, "sade Cook.

Nordöstra Megadroughts

Den sista stora torkan som påverkar nordöstra skedde i 1960s, bestod i ungefär tre år och tog en stor avgift på regionen. Dorothy Peteet, en paleoklimatolog som också är ansluten till NASA GISS och Columbia University, har upptäckt bevis för att det visar sig att mer allvarliga torka har inträffat i nordöstra.

Genom att analysera sedimentkärnor uppsamlade från flera tidvattenmassor i Hudson River Valley har Peteet och hennes kollegor i Lamont-Doherty funnit bevis för att minst tre stora torrformer har inträffat i nordöstra de senaste 6,000-åren. Den längsta, som motsvarar en tidsperiod som kallas den medeltida varmen, varade i några 500 år och började runt 850 CE De andra två ägde rum mer än 5,000 år sedan. De var kortare, bara om 20 till 40 år, men sannolikt mer allvarliga.

"Folk tänker inte i allmänhet på nordöstra som ett område som kan uppleva torka, men det finns geologiska bevis som visar att stora torka kan och förekommer," sa Peteet. "Det är något forskare inte kan ignorera. Vad vi hittar i dessa sedimentkärnor har stora konsekvenser för regionen."

Peteets lag upptäckte alla tre torka med hjälp av en metod som kallades röntgenfluorescensspektroskopi. De använde tekniken på en kärna som samlades i Piermont Marsh i New York för att söka efter karakteristiska element - som brom och kalcium - som är mer benägna att inträffa vid träsken under torka.

Färskvatten från Hudsonfloden och saltvatten från Atlanten var båda dominerande i Piermont Marsh vid olika tidsperioder, men saltvatten rör sig uppåt under torra perioder då mängden sötvatten som kommer in i marschen minskar. Peteets team upptäckte extremt höga nivåer av både brom och kalcium, båda indikatorer på närvaro av saltvatten och torka, i delar av sedimentkärnorna motsvarande 5,745 och 5,480 år sedan.

Under den medeltida varma perioden fann forskarna också slående ökningar i överflöd av vissa typer av pollenarter, särskilt tall och hickory, som indikerar ett torrt klimat. Före den medeltida varmen, däremot fanns det flera ekar, som föredrar lättare förhållanden. De fann också ett tjockt lager kol som visar att bränder som är vanligare under torka, var vanliga under medeltida varmen.

"Vi behöver fortfarande göra mer forskning innan vi kan säga med tillförsikt hur utbredd eller frekvent torka i nordöstra har varit," sade Peteet. Det finns vissa luckor i kärnorna Peteets team studerade till exempel att hon planerar att undersöka mer detaljerat. Hon förväntar sig också att utvidga projektets omfattning till andra myrar och flodmynningar i nordöstra och samarbeta med klimatmodellerna för att börja utplåna de faktorer som orsakar torka att uppstå i regionen.

Framtiden för Food

Klimatförändringar, med potential att omfördela tillgången till vatten runt om i världen genom att öka regnskuret på vissa områden medan förvärras torka hos andra, kan påverka avkastningen i vissa delar av världen negativt.

Ny forskning som utförs av Princeton University hydrolog Justin Sheffield visar att områden i utvecklingsländerna som är torka utsatta och har ökande befolkning och begränsade möjligheter att lagra vatten, såsom Afrika söder om Sahara, är de som är mest utsatta för att se sina grödor minska sina räntor i framtiden.

Sheffield och hans team sprang hydrologiska modell simuleringar för 20th och 21st århundraden och tittade på hur torka kan förändras i framtiden enligt olika klimatförändringar scenarier. De fann att det totala området som drabbats av torka inte har förändrats avsevärt under de senaste 50-åren globalt.

Modellen visar emellertid minskningar av nederbörd och ökningar i förångande efterfrågan förväntas öka frekvensen av kortfristig torka. De fann också att området i Afrika söder om Sahara, som upplever torka, kommer att stiga med så mycket som dubbelt i mitten av det 21-talet och trefaldigt i slutet av seklet.

När laget analyserade vad dessa förändringar skulle innebära för framtida jordbruksproduktivitet runt om i världen, fann de att effekten på Afrika söder om Sahara skulle vara särskilt stark.

Jordbruksproduktiviteten beror på ett antal faktorer utöver tillgången på vatten, inklusive markförhållanden, tillgänglig teknik och grödor. För vissa regioner i Afrika söder om Sahara fann forskarna att produktiviteten inom jordbruket sannolikt kommer att minska med över 20 procent i mitten av århundradet på grund av torkning och uppvärmning.

Källa: Den här artikeln var ursprungligen utarbetad av Adam Voiland och Maria José-Viñasas en NASA-portal Titta på Earth News-funktionen.

Upptäcka Maya-vägen igen

Historia av torka erbjuder ledtråd till vår Clinate Future

Hur Maya civilisation kan inspirera nutida livsmedelssäkerhet

I en studie som nyligen publicerats i ekologisk ekonomi undersöker centerforskaren Stephan Barthel och medförfattare Christian Isendahl vid Uppsala universitet hur prekolumbiska Maya mat system kan inspirera nutida livsmedelssäkerhet.

Fortsätt att läsa artikeln


Rekommenderade böcker:

Yellowstone Wildlife i övergången

Yellowstone Wildlife i övergångenÖver trettio experter upptäcker oroande tecken på ett system under belastning. De identifierar tre överordnade stressorer: invasiva arter, utveckling av privata sektorer av oskyddade länder och ett uppvärmningsklimat. Deras slutgiltiga rekommendationer kommer att forma diskussionen om tjugoförsta århundradet om hur man ska hantera dessa utmaningar, inte bara i amerikanska parker utan för bevarandeområden världen över. Mycket läsbar och fullt illustrerad.

För mer info eller för att beställa "Yellowstone's Wildlife in Transition" på Amazon.

Energy Glut: Klimatförändring och Fatness Politics

Energy Glut: Klimatförändring och Fatness Politicsav Ian Roberts. Expert berättar historien om energi i samhället och placerar "fatness" bredvid klimatförändringen som manifestationer av samma grundläggande planetmalaise. Den här spännande boken hävdar att puls av fossilbränsle energi inte bara startade processen med katastrofala klimatförändringar, utan också drivit den genomsnittliga mänskliga viktfördelningen uppåt. Det erbjuder och utvärderar läsaren en uppsättning personliga och politiska avkoliseringsstrategier.

För mer info eller att beställa "The Energy Glut" på Amazon.

Sista stället: Ted Turner's Quest för att rädda en orolig planet

Sista stället: Ted Turner's Quest för att rädda en orolig planetav Todd Wilkinson och Ted Turner. Entreprenör och media mogul Ted Turner kallar global uppvärmning det mest allvarliga hotet mot mänskligheten och säger att framtids tycoons kommer att präglas av utvecklingen av grön, alternativ förnybar energi. Genom Ted Turners ögon betraktar vi ett annat sätt att tänka på miljön, våra skyldigheter att hjälpa andra i nöd och de gravutmaningar som hotar civilisationens överlevnad.

För mer info eller för att beställa "Last Stand: Ted Turner Quest ..." på Amazon.


enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}