Ancient Dry Spells tarjoaa vihjeitä kuivuuden tulevaisuudesta

NASA - Koska osa Keski-Amerikasta ja Yhdysvaltojen lounaisesta kärsivät joistakin pahimmista kuivuudesta, joka kohdistuu näihin alueisiin vuosikymmeninä, tiedemiehet ovat löytäneet uusia todisteita muinaisista kuivista loitsuista, jotka viittaavat siihen, että tulevaisuus voisi tuoda entistä vakavampaa vesipulaa. Kolme tutkijaa, jotka puhuivat American Geophysical Unionin kokouksessa San Franciscossa joulukuussa 5, 2011, esittelivät uusia tuloksia kuivuuden menneisyydestä ja tulevaisuudesta.

{mp4}NASA_drought{/mp4}

Kolumbian esikaupunki

NASA: n Goddardin avaruusopintokeskuksen (GISS) klimatologi Ben Cook, New Yorkissa sijaitsevan Kolumbian yliopiston Lamont-Doherty-maapallon observatorio, korosti uusia tutkimuksia, jotka viittaavat mayojen ja atsteekkien muinaisiin amerikkalaisiin sivilisaatioihin. Yucatánin niemimaalla ja Etelä- ja Keski-Meksikolla selvittämällä sademetsät tekemään tilaa laitumille ja maatalousmaalle.

Metsän muuntaminen viljelysmaaksi voi lisätä maanpinnan heijastavuutta tai albedoa tavalla, joka vaikuttaa saostumismalleihin. "Viljelysmaat ja laitumet absorboivat hieman aurinkoa vähemmän kuin sademetsä, koska niiden pinnat ovat yleensä kevyempiä ja heijastavampia," kertoi Cook. "Tämä tarkoittaa, että konvektioon ja saostukseen on käytettävissä vähemmän energiaa."

Ancient Dry Spells tarjoaa vihjeitä kuivuuden tulevaisuudesta

Uusi ilmastomallinnus osoittaa, että laajamittainen metsäkato Kolumbian eteläisessä Keski-Amerikassa vastasi sademäärän vähenemistä. Tämä kuva osoittaa, kuinka paljon sademäärä laski normaalista alueelta 800 CE: n ja 950 CE: n välillä. Tänä ajanjaksona mayojen sivilisaatio saavutti huippunsa ja romahti äkillisesti. (Luotto: Ben Cook, NASAn Goddardin avaruusopintolaitos)

Cook ja kollegansa käyttivät GISS: ssä kehitettyä korkean resoluution ilmastomallia simulaatioiden suorittamiseksi, jotka verrattiin siihen, miten kasvillisuuden peiton mallit Kolumbian pre-ennen (ennen 1492 CE: tä) ja Kolumbian jälkeiset jaksot vaikuttivat Keski-Amerikan sademäärään ja kuivuuteen. Kolumbian pre-aikakausi alkoi yleisesti metsäkadosta Yucatánin niemimaalla ja koko Etelä- ja Keski-Meksikossa. Kolumbian jälkeisen ajanjakson aikana alkuperäisväestöinä uudistuneet metsät vähenivät ja viljelysmaat ja laitumet hylättiin.


sisäinen tilausgrafiikka


Cookin simulaatiot sisältävät tuloksen äskettäin julkaistusta maanpäällysteen jälleenrakennuksesta, joka on yksi täydellisin ja täsmällisin tietue saatavilla olevista ihmisen kasvillisuuden muutoksista. Tulokset ovat erehtymättömiä: Sademäärät laskivat huomattavan määrän - yleensä 10-arvoa 20-prosenttiin -, kun metsien hävittäminen oli yleistä. Saaristomerkinnät stalagmeista, eräänlainen luolanmuodostus, jota kosteustasot vaikuttavat siihen, että paleoklimatologit käyttävät päätelmissään aikaisempia ilmastonmuutoksia, Yucatánissa sopivat hyvin Cookin mallituloksiin.

Vaikutus on havaittavissa Yucatánin niemimaalla ja Etelä-Meksikossa, alueilla, jotka ovat päällekkäisiä mayojen ja Aztecin sivilisaatioiden keskusten kanssa ja joilla oli korkea metsien häviäminen ja eniten tiheästi väkevöity väestö. Sateiden määrä laski esimerkiksi 20-prosenttiyksikön verran Yucatánin niemimaan 800 CE: n ja 950 CE: n välillä.

Cookin tutkimus tukee aiempaa tutkimusta, joka viittaa metsäkadon vahvistamaan kuivuuteen, joka oli keskeinen tekijä mayojen imperiumin nopeaan romahtamiseen 950 CE: n ympärillä. 2010issa Robert Oglesby, Nebraskan yliopistossa toimiva ilmamallinnusohjelma, julkaisi tutkimuksen Journal of Geophysical Research joka osoitti, että metsien häviäminen todennäköisesti vaikutti mayojen romahtamiseen. Vaikka Oglesby ja Cookin mallinnus päätyivät samanlaisiin johtopäätöksiin, Cookilla oli mahdollisuus saada tarkempi ja luotettavampi ennätys kasvillisuuden muutoksista.

Mayan sivilisaation huipussa 800 CE: n ja 950 CE: n välillä maalauskorjaus Cook perusti mallinnuksensa mukaan, että Maya oli jättänyt vain pienen prosenttiosuuden Yucatánin niemimaan metsistä koskemattomiksi. Sitä vastoin 1500 CE: n ja 1650 CE: n välisenä aikana eurooppalaisten saapumisen jälkeen oli hävinnyt alkuperäisiä väestöryhmiä, luonnollinen kasvillisuus kattoi lähes kaikki Yucatánin. Nykyisin metsien hävittäminen on muuttanut joitakin rannikon läheisyydessä olevia alueita, mutta suuri osa niemimaan metsistä säilyy ennallaan.

"En väittäisi, että metsien hävittäminen aiheuttaa kuivuutta tai että se on täysin vastuussa Mayan taantumasta, mutta tuloksemme osoittavat, että metsien häviäminen voi puolittaa kuivuutta ja että noin puolet ennen siirtomaa-aikaista oli kuivuus. metsäkadon seurauksena, Cook sanoi.

Koillis Megadroughts

Viimeinen suuri kuivuus, joka vaikutti koilliseen tapahtui, tapahtui 1960sissa, jatkui noin kolme vuotta ja otti suurta tietä alueelle. Dorothy Peteet, paleoklimatologi, joka on myös mukana NASA GISS: ssä ja Columbian yliopistossa, on paljastanut todisteita, jotka osoittavat, että koillisosassa on esiintynyt paljon ankarampia kuivuutta.

Analysoimalla useista Hudson-joen laaksossa sijaitsevista vuoroveden suoloista kerättyjä sedimenttimakeja, Peteet ja hänen kollegansa Lamont-Dohertyssä ovat todistaneet, että vähintään kolme suurta kuivaa loitsua on tapahtunut Koillis-alueella viimeisen 6,000-vuoden aikana. Pisin, joka vastaa keskiaikaisen lämpöjakson kutsuaikaa, kesti joitakin 500-vuosia ja alkoi noin 850 CE: ssä. Kaksi muuta järjestettiin yli 5,000-vuotta sitten. Ne olivat lyhyempiä, vain noin 20-40-vuosia, mutta todennäköisesti vakavampia.

"Ihmiset eivät yleensä ajattele Koillis-aluetta, joka voi kokea kuivuutta, mutta on olemassa geologisia todisteita, jotka osoittavat, että suuret kuivuudet voivat ja voivat tapahtua", Peteet sanoi. "Se on jotain, mitä tiedemiehet eivät voi jättää huomiotta. Se, mitä näissä sedimenttisydämissä on, vaikuttaa suuresti alueeseen."

Peteetin tiimi havaitsi kaikki kolme kuivuutta käyttäen röntgensädefluoresenssispektroskopiaa. He käyttivät tekniikkaa New Yorkissa Piermont Marshissa kerätyssä ytimessä etsimään ominaispiirteitä, kuten bromia ja kalsiumia, jotka todennäköisemmin esiintyvät suolla kuivuuden aikana.

Makea vesi Hudson-joelta ja suolainen vesi Atlantin valtamereltä olivat molemmat vallitsevia Piermont Marshissa eri ajanjaksoina, mutta suolavesi liikkuu ylävirtaan kuivina aikoina, koska suon laskeutuva makean veden määrä vähenee. Peteetin tiimi havaitsi erittäin korkeat bromi- ja kalsiumtasot, jotka molemmat osoittivat suolaisen veden esiintymistä ja kuivuutta, siementen ytimien osissa, jotka vastasivat 5,745ia ja 5,480ia vuosia sitten.

Keskiaikaisen lämpökauden aikana tutkijat havaitsivat myös hämmästyttävää kasvua tietyntyyppisten siitepölylajien, erityisesti männyn ja hickoryn, osalta, jotka viittaavat kuivaan ilmastoon. Sitä vastoin ennen keskiaikaisen lämpimän ajanjaksoa oli enemmän tammia, jotka suosivat kosteampia olosuhteita. He löysivät myös paksun puuhiilen, joka osoitti, että metsäpaloja, jotka ovat yleisempiä kuivuuden aikana, olivat yleisiä keskiaikaisen lämpökauden aikana.

"Meidän on vielä tehtävä enemmän tutkimusta, ennen kuin voimme sanoa luottavaisesti, kuinka laajalle levinnyt tai yleinen kuivuus koillisessa on ollut", Peteet sanoi. Ytimissä on tiettyjä aukkoja Peteetin tiimi tutki esimerkiksi, että hän aikoo tutkia tarkemmin. Hän odottaa myös laajentavansa hankkeen ulottuvuutta muihin Koillis-suoihin ja suistoihin sekä tekemään yhteistyötä ilmastomallinnusten tekijöiden kanssa, jotta aletaan tuhota kuivuutta aiheuttavia tekijöitä alueella.

Future of Food

Ilmastonmuutos, jonka mahdollisuudet jakaa veden saatavuutta eri puolilla maailmaa lisäämällä sademääriä joillakin alueilla samalla kun heikkenevät kuivuus muissa maissa, saattavat vaikuttaa kielteisesti satojen satoihin tietyillä maailman alueilla.

Princetonin yliopiston hydrologi Justin Sheffieldin tekemät uudet tutkimukset osoittavat, että kehitysmaiden alueet, jotka ovat kuivia ja joilla on kasvava väestö ja joilla on rajalliset mahdollisuudet varastoida vettä, kuten Saharan eteläpuolinen Afrikka, ovat suurimmat riskit, jotka näkyvät niiden viljelyssä vähentää niiden tuottoa tulevaisuudessa.

Sheffield ja hänen tiiminsä harjoittivat hydrologisia mallin simulaatioita 20th- ja 21st-vuosisatojen ajan ja tarkastelivat, miten kuivuus voi muuttua tulevaisuudessa eri ilmastonmuutosskenaarioiden mukaan. He havaitsivat, että kuivuuden aiheuttama kokonaispinta-ala ei ole muuttunut merkittävästi viimeisten 50-vuosien aikana maailmanlaajuisesti.

Malli osoittaa kuitenkin sademäärän vähenemisen ja haihtumispyynnön kasvun ennakoivan lyhyen aikavälin kuivuuden lisääntymisen. He totesivat myös, että Saharan eteläpuolisen Afrikan alue, joka kärsii kuivuudesta, nousee 21-vuosisadan puolivälissä kaksinkertaiseksi ja vuosisadan loppuun mennessä kolminkertaiseksi.

Kun ryhmä analysoi, mitä nämä muutokset merkitsevät maatalouden tuottavuutta tulevaisuudessa, he havaitsivat, että vaikutus Saharan eteläpuoliseen Afrikkaan olisi erityisen vahva.

Maatalouden tuottavuus riippuu useista tekijöistä, jotka eivät kuulu veden saatavuuteen, mukaan lukien maaperän olosuhteet, käytettävissä olevat tekniikat ja viljelykasvilajikkeet. Joillakin Saharan eteläpuolisen Afrikan alueilla tutkijat totesivat, että maatalouden tuottavuus laskee todennäköisesti yli 20-prosentin vuosisadan puoliväliin kuivumisen ja lämpenemisen vuoksi.

Lähde: Tämän artikkelin valmisteli alun perin Adam Voiland ja Maria José-Viñasas NASA-portaalista Tarkastellaan maapallon uutisia.

Toista Maya-tapa uudelleen

Kuivuushistoria tarjoaa ahdistusta tulevaisuudellemme

Miten Mayan sivilisaatio voi innostaa nykyaikaisen kaupunkien elintarviketurvaa

Ecological Economicsissa äskettäin julkaistussa tutkimuksessa keskitutkija Stephan Barthel ja yhteistyötutkija Christian Isendahl Uppsalan yliopistossa selvittävät, miten pre-Columbian Mayan ruokajärjestelmät voivat innostaa nykyaikaista kaupunkien elintarviketurvaa.

Jatka tämän artikkelin lukemista

rikkoa

Liittyvät kirjat:

Valitsemamme tulevaisuus: selviytyminen ilmastokriisistä

kirjoittaneet Christiana Figueres ja Tom Rivett-Carnac

Kirjoittajat, jotka näyttelivät avainrooleja Pariisin ilmastonmuutosta koskevassa sopimuksessa, tarjoavat oivalluksia ja strategioita ilmastokriisin ratkaisemiseksi, mukaan lukien yksilölliset ja kollektiiviset toimet.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

Asumaton maa: elämä lämpenemisen jälkeen

kirjoittanut David Wallace-Wells

Tämä kirja tutkii hallitsemattoman ilmastonmuutoksen mahdollisia seurauksia, mukaan lukien massasukupuutto, ruoan ja veden niukkuus sekä poliittinen epävakaus.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

Tulevaisuuden ministeriö: romaani

Kirjailija: Kim Stanley Robinson

Tämä romaani kuvittelee lähitulevaisuuden maailman kamppailevan ilmastonmuutoksen vaikutusten kanssa ja tarjoaa näkemyksen siitä, kuinka yhteiskunta voisi muuttua vastaamaan kriisiin.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

Valkoisen taivaan alla: Tulevaisuuden luonto

esittäjä (t): Elizabeth Kolbert

Kirjoittaja tutkii ihmisen vaikutusta luontoon, mukaan lukien ilmastonmuutos, ja teknisten ratkaisujen mahdollisuuksia vastata ympäristöhaasteisiin.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

Laskutus: Kaikkein kattavin suunnitelma, jota koskaan ehdotettiin maailmanlaajuisen lämpenemisen kääntämiseksi

toimittanut Paul Hawken

Tämä kirja esittelee kattavan suunnitelman ilmastonmuutoksen torjumiseksi, mukaan lukien ratkaisut useilta aloilta, kuten energiasta, maataloudesta ja liikenteestä.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi