Ancient Dry Spells tilbyr ledetråder om fremtiden for tørke
NASA - Som deler av Sentral-Amerika og USA sørger for noen av de verste tørke som treffer disse områdene i flere tiår, har forskerne oppdaget nytt bevis på gamle tørrstaver som tyder på at fremtiden kan gi enda mer alvorlige vannmangel. Tre forskere som snakket på det årlige møtet i American Geophysical Union i San Francisco på des. 5, 2011, presenterte nye funn om fortiden og fremtidens tørke.
{mp4}NASA_drought{/mp4}
Pre-Columbian Collapse
Ben Cook, en klimatolog tilknyttet NASAs Goddard Institute for Space Studies (GISS) og Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory i New York City, fremhevet ny forskning som indikerer de gamle mesoamerikanske sivilisasjonene til mayaene og aztekerne, som sannsynligvis forsterket tørke i Yucatán-halvøya og sørlige og sentrale Mexico ved å rydde regnskog for å få plass til beite og jordbruksmark.
Konvertering av skog til jordbruksmark kan øke reflektiviteten, eller albedo, av jordoverflaten på måter som påvirker nedbørsmønstre. "Gårdsland og beite absorberer litt mindre energi fra solen enn regnskogen fordi deres overflater pleier å være lettere og reflekterende," forklarer Cook. "Dette betyr at det er mindre energi tilgjengelig for konveksjon og nedbør."
Ny klimamodellering viser at utbredt avskogning i pre-Columbian Central America korresponderte med reduserte nedbørsmengder. Dette bildet viser hvor mye nedbør falt fra normal over hele regionen mellom 800 CE og 950 CE. Det var i denne perioden at Maya-sivilisasjonen nådde sin høyeste befolkning og plutselig kollapset. (Kreditt: Ben Cook, NASAs Goddard Institute for Space Studies)
Kokk og kollegaer brukte en høyoppløselig klimamodell utviklet hos GISS for å kjøre simuleringer som sammenlignet hvordan vegetasjonsdekkene dekker under pre-columbian (før 1492 CE) og post-Columbian perioder påvirket nedbør og tørke i Sentral-Amerika. Den pre-colombianske perioden så utbredt avskoging på halvøya Yucatán og i hele Sør-og Sentral-Mexico. I perioden etter columbia ble skogene regenerert som opprinnelige populasjoner, og jordbruksmarkene og beite ble forlatt.
Cooks simuleringer inkluderer innspill fra en nylig publisert landdekselkonstruksjon som er en av de mest komplette og nøyaktige registrene for menneskelig vegetasjonsendringer tilgjengelig. Resultatene er umiskjennelige: Nedbørsnivåene gikk ned med en betydelig mengde - vanligvis 10 til 20 prosent - da avskoging var utbredt. Nedbørsposter fra stalagmitter, en type huldannelse påvirket av fuktighetsnivåer som paleoklimatologer bruker til å utlede forbi klimatrender, i Yucatán stemmer godt overens med Cooks modellresultater.
Effekten er mest merkbar over Yucatán-halvøya og sørlige Mexico, områder som overlappes med sentrene til maya- og aztec-sivilisasjonene og hadde høye nivåer av avskoging og de mest tett konsentrerte befolkningene. Regnnivåene falt, for eksempel, med så mye som 20 prosent over deler av Yucatán-halvøya mellom 800 CE og 950 CE
Cooks studie støtter tidligere forskning som tyder på tørke, forsterket av avskoging, var en sentral faktor i den raske sammenbruddet av Maya-imperiet rundt 950 CE I 2010, Robert Oglesby, en klimamodeller basert på University of Nebraska, publiserte en studie i Journal of Geophysical Research som viste at avskoging sannsynligvis bidro til Maya-sammenbruddet. Selv om Oglesby og Cooks modellering nådde lignende konklusjoner, hadde Cook tilgang til en mer nøyaktig og pålitelig registrering av vegetasjonsendringer.
Under toppen av Maya-sivilisasjonen mellom 800 CE og 950 CE oppdagde landdekkeoppbyggingen Cook sin modellering på at Maya hadde forlatt bare en liten prosentandel av skogene på Yucatán-halvøya intakt. I perioden mellom 1500 CE og 1650 CE, derimot, etter at europeerne hadde decimert innfødte befolkninger, dekket naturlig vegetasjon nesten alle Yucatán. I moderne tid har avskogning endret noen områder nær kysten, men et stort flertall av halvøya skogene forblir intakte.
"Jeg ville ikke argumentere for at avskoging forårsaker tørke eller at den er helt ansvarlig for nedgangen til Maya, men våre resultater viser at avskoging kan forstyrre klimaet mot tørke og at omtrent halvparten av tørrheten i prekolonialtiden var Resultatet av avskoging, sa Cook.
Nordøst Megadroughts
Den siste store tørken som påvirket Nordøst skjedde i 1960, fortsatte i omtrent tre år og tok en stor avgift på regionen. Dorothy Peteet, en paleoklimatolog som også er tilknyttet NASA GISS og Columbia University, har avdekket bevis på at langt større tørke har skjedd i Nordøst.
Ved å analysere sedimentkjerner oppsamlet fra flere tidevannsmasser i Hudson River Valley, har Peteet og hennes kolleger i Lamont-Doherty funnet bevis på at minst tre store tørrstammer har skjedd i Nordøst i de siste 6,000-årene. Den lengste, som tilsvarer et tidsrom som er kjent som middelalderen, har vart noen 500 år og begynte rundt 850 CE. De to andre skjedde mer enn 5,000 år siden. De var kortere, bare om 20 til 40 år, men sannsynligvis mer alvorlige.
"Folk tenker ikke generelt på Nordøst som et område som kan oppleve tørke, men det er geologiske bevis som viser at store tørke kan og kan oppstå," sa Peteet. "Det er noe forskere ikke kan ignorere. Det vi finner i disse sedimentkjernene har store implikasjoner for regionen."
Peteets lag oppdaget alle tre tørkene ved hjelp av en metode som kalles røntgenfluorescensspektroskopi. De brukte teknikken på en kjerne samlet på Piermont Marsh i New York for å søke etter karakteristiske elementer - som brom og kalsium - som er mer sannsynlig å forekomme i myren under tørke.
Ferskt vann fra Hudson-elven og saltvann fra Atlanterhavet var begge dominerende i Piermont Marsh på forskjellige tidsperioder, men saltvannet beveger seg oppad i tørre perioder ettersom mengden ferskvann som kommer inn i myren, avtar. Peteets team oppdaget ekstremt høye nivåer av både brom og kalsium, begge indikatorer for nærværet av saltvann og eksistensen av tørke, i deler av sedimentkjernene tilsvarende 5,745 og 5,480 år siden.
I løpet av middelalderens varme periode fant forskerne også slående økninger i overflod av bestemte typer pollenarter, spesielt furu og hickory, som indikerer et tørt klima. Før Middelalderens varme periode, derimot, var det flere eik, som foretrekker våtere forhold. De fant også et tykt lag med trekull som viste at brannfugler, som er hyppigere under tørke, var vanlige i middelalderen.
"Vi trenger fortsatt å gjøre mer forskning før vi kan si med tillit hvor utbredt eller hyppig tørke i Nordøst har vært," sa Peteet. Det er visse hull i kjernene Peteets team studerte for eksempel at hun planlegger å undersøke nærmere. Hun forventer også å utvide omfanget av prosjektet til andre myrer og elvemunningen i Nordøst, og å samarbeide med klimamodellere for å begynne å tømme ut de faktorer som forårsaker tørke i regionen.
The Future of Food
Klimaendringer, med potensial for å omfordele vanntilgjengeligheten rundt om i verden, ved å øke nedbør i enkelte områder, mens forverring av tørke i andre, kan påvirke avkastningsutbyttet i visse regioner i verden negativt.
Ny forskning utført av Princeton University hydrolog Justin Sheffield viser at områder i utviklingsverdenen som er tørkeproblemer og har økende befolkning og begrensede evner til å lagre vann, som Afrika sør for Sahara, vil være de som er mest utsatt for å se sine avlinger redusere sine utbytter i fremtiden.
Sheffield og hans team løp hydrologiske modell simuleringer for 20th og 21st århundrer og så på hvordan tørke kan endre seg i fremtiden i henhold til ulike klimaendringer scenarier. De fant at det totale arealet som er berørt av tørke, ikke har endret seg betydelig de siste 50-årene globalt.
Modellen viser imidlertid reduksjoner i nedbør, og økt fordampningsefterspørsel forventes å øke frekvensen av kortvarig tørke. De fant også at området rundt Afrika sør for Sahara opplever tørke vil stige med så mye som to ganger innen midten av det nittende århundre og tredoblet innen slutten av århundret.
Da teamet analyserte hva disse endringene ville bety for fremtidig landbruksproduktivitet rundt om i verden, fant de at effekten på Afrika sør for Sahara ville være spesielt sterk.
Jordbruksproduktivitet er avhengig av en rekke faktorer utenfor vanntilgjengelighet, inkludert jordforhold, tilgjengelige teknologier og avlinger. For enkelte regioner i Afrika sør for Sahara fant forskerne at landbruksproduktiviteten trolig vil synke med over 20 prosent i midten av århundre på grunn av tørking og oppvarming.
Kilde: Denne artikkelen ble opprinnelig utarbeidet av Adam Voiland og Maria José-Viñasas en NASA Portal Ser på Earth News-funksjonen.
Oppdag Maya-veien igjen
Hvordan Maya-sivilisasjonen kan inspirere moderne urbane matvaresikkerhet
I en undersøkelse som nylig ble publisert i Økologisk økonomi, undersøker senterforsker Stephan Barthel og medforfatter Christian Isendahl ved Uppsala universitet hvordan prekolumbanske Maya mat systemer kan inspirere til moderne matvaresikkerhet.
Fortsett å lese denne artikkelen
Relaterte bøker:
Fremtiden vi velger: Overleve klimakrisen
av Christiana Figueres og Tom Rivett-Carnac
Forfatterne, som spilte nøkkelroller i Parisavtalen om klimaendringer, tilbyr innsikt og strategier for å håndtere klimakrisen, inkludert individuell og kollektiv handling.
Klikk for mer info eller for å bestille
Den ubeboelige jorden: Livet etter oppvarmingen
av David Wallace-Wells
Denne boken utforsker de potensielle konsekvensene av ukontrollerte klimaendringer, inkludert masseutryddelse, mat- og vannmangel og politisk ustabilitet.
Klikk for mer info eller for å bestille
Fremtidsdepartementet: En roman
av Kim Stanley Robinson
Denne romanen forestiller en nær fremtidig verden som kjemper med virkningene av klimaendringer og tilbyr en visjon for hvordan samfunnet kan endre seg for å møte krisen.
Klikk for mer info eller for å bestille
Under a White Sky: The Nature of the Future
av Elizabeth Kolbert
Forfatteren utforsker menneskets påvirkning på naturen, inkludert klimaendringer, og potensialet for teknologiske løsninger for å møte miljøutfordringer.
Klikk for mer info eller for å bestille
Drawdown: Den mest omfattende planen som noen gang har foreslått å reversere global oppvarming
redigert av Paul Hawken
Denne boken presenterer en omfattende plan for å håndtere klimaendringer, inkludert løsninger fra en rekke sektorer som energi, landbruk og transport.
