Brug af træringposter til at afkode Jordens klimahistorie

Ed Cook er en af ​​de grundlæggende direktører for Lamont-Doherty Earth Observatory Tree-Ring Laboratory. I løbet af sine 43 år i Lamont, Cook har brugt træringe til at afkode forbi klimamønstre og fremme forståelse for tørke - forskning, der har taget ham næsten overalt på planeten, der er træer, fra USA og Canada til store dele af Sydøstasien, Australien, og New Zealand.

En del af Cooks arbejde går ud på at udvikle "tørkeatlas" eller omfattende, århundreder lange registreringer af våde og tørre perioder for en given region, afledt af dataene i træringe. Han og hans kolleger offentliggjorde den første af disse, det Nordamerikansk tørkeatlas , i 2004, efterfulgt af Monsun Asien Tørke Atlas , udgivet i 2010, og Old World Tørke Atlas og Øst -Australien og New Zealand tørkeatlas , begge udgivet i 2015.

Cook modtog finansiering fra Center for Klima og Liv til at udvikle et langt mere omfattende tørke -atlas på den nordlige halvkugle, hvilket vil tilføre det, vi ved om årsagerne til tørke, hvordan det har påvirket mennesker og miljø tidligere og hvad dens konsekvenser kan have i fremtiden.

Hvad handler din forskning om?

A. I 1975, Gordon Jacoby og jeg etablerede træringlaboratoriet i Lamont med et tilskud fra National Science Foundation til at arbejde med træringe for at studere klima og klimaforandringer tidligere. Og det har været hovedfokus for dette laboratorium lige siden. Vi arbejder på at få en bedre forståelse af, hvordan klimaet ændrer sig nu, og hvordan det kan sammenlignes med, hvordan klimaet tidligere har varieret og ændret sig.

Træerne vi arbejder med er ofte flere hundrede til endda et par tusinde år gamle. Så de giver os et meget godt vindue ind i fortiden for at sammenligne, hvordan klimaet ændrer sig i dag i forhold til fortiden, og der er sket nogle vigtige resultater og gennembrud her på dette laboratorium.

Mit særlige forskningsfokus har været at udvikle en bedre forståelse af hydroklimatisk variabilitet, eller tørke, hvordan det var varieret tidligere og hvilke træringe kan fortælle os om fortiden. Med det formål at udføre dette arbejde, Jeg har udviklet en række tørkeatlas. For eksempel, det nordamerikanske tørkeatlas dækker hele det nordamerikanske kontinent, fra Alaska ned til Mellemamerika. Jeg brugte den til at identificere perioder med tidligere megatørke i denne region, som forekom hyppigere i middelalderen, eller for omkring tusinde år siden.

Af grunde, som vi stadig ikke helt forstår, disse megadroughts er hovedsageligt præget af meget større varighed, end vi har set på noget tidspunkt i den registrerede historie. For eksempel, der var tørke i Californien, der varede i over 100 år. Der har ikke været noget lignende siden.

Vi forsøger at forstå, hvordan og hvorfor disse megadroughts skete, for hvis klimasystemet har en naturlig kapacitet til at gå i megadrought -tilstand, vi skal være bekymrede for, at vi kunne gå i en lignende tilstand i dag. Vi oplever nu virkningerne af drivhusopvarmning, og det vil sandsynligvis fremme varmere og tørrere forhold i mange dele af USA, især i vest. Og hvis de megadroughts, der skete i fortiden uden at blive tvunget af drivhusopvarmning, skulle ske i dag, vi kan forestille os, at situationen - og virkningen - kan være meget værre.

Sp. Hvordan forbedrer dit arbejde forståelsen for de udfordringer, som klimaforandringer stiller?

A. Træringe kan ikke informere os direkte om fremtiden. De fortæller os bare om i dag og fortiden. Men hvad de kan gøre er at hjælpe os med at få en bedre forståelse af de fysiske processer, der førte til usædvanlige perioder med vådhed og tørhed i fortiden, som i de præindustrielle dage, havde stor indflydelse på mennesker over hele verden.

Ideen bag dette Climate and Life-projekt er at bruge disse lange træringrekonstruktioner til at lære, hvordan og hvorfor variationer i tørke opstod tidligere og derefter bruge disse oplysninger til måske at forbedre klimamodeller og teste deres forudsigelser om fremtidige ændringer. En af de store ting, der vil komme ud af dette arbejde, er forbedringen af ​​vores forståelse af processerne med hydroklimavariabilitet, der kan identificeres gennem evalueringen af ​​disse tørkeatlasser i en klimamodelleringsramme.

Så træer kan hjælpe os med at foregribe fremtidige ændringer i den forstand, at fortiden kan bruges til at hjælpe os med at forbedre modeller til fremtidige fremskrivninger af forandringer. Og derfor kan vi måske planlægge fremad, som det var, i en tilpasningsstrategisk forstand.

Sp. Kan du forklare nogle af de forventede anvendelser af dette arbejde?

A. Anvendelserne af dette arbejde er potentielt spilændrende for vores forståelse af årsagerne til hydroklimatisk variation. Den videre udvikling og forbedring af træringnetværk er en meget stor del af udviklingen af ​​dette tørkeatlas på den nordlige halvkugle. For eksempel, Jeg har samarbejdet med to russiske forskere om træring for at indhente nye data for Rusland, og jeg håber, at vi ved udgangen af ​​2018 vil have et russisk tørkeatlas klar til offentliggørelse.

Disse tørkeatlas vil være frit tilgængelige for klimamodeller til modellering og tilskrivning af årsager til klimavariabilitet. Men tørkeatlas er ikke kun nyttige for modellerere. Forskere på tværs af en række forskningsdiscipliner bruger dem til at forbedre forståelsen af ​​klimafænomener, bestemme mønstre for klimavariabilitet tilbage i tiden, og forbedre forudsigelser af fremtidige klimascenarier.

Tørkeatlas giver også kritisk information til regeringer til beslutningstagning og politik, såvel som dem, der arbejder inden for finansiering, industri, og ikke-statslige organisationer om spørgsmål vedrørende vand, miljøet, og bæredygtighed.

Historikere finder tørkeatlas også ekstremt nyttige. Gennem forskning i Lamont har vi lært, at der er en god sammenhæng mellem både stigninger og fald for visse civilisationer og folk og variationer i vådhed og tørhed. Så historikere udnytter i høj grad de tørkeatlasser, jeg allerede har produceret, for at forsøge at få indsigt i klimaets indvirkning på de tidligere folk.

Q. Når det kommer til at finde klimaløsninger, hvad giver dig håb?

A. En ting, der gør mig lidt optimistisk omkring tilpasning eller tilpasning til fremtidige klimaændringer, er den massive udvikling af vedvarende energikilder. I USA, selv med den manglende vægt på dette nu, it's practically irreversible:The amount of solar and wind energy that's being produced is skyrocketing and that's not going to change in the future.

So from the point of view of reducing our dependence on fossil fuels we're moving in the right direction in respect to energy. And that gives me a little hope that the rise in greenhouse gases may stabilize, and maybe a little bit sooner than some projections indicate.

Q. What's your favorite book about climate change?

A. I don't have a particular favorite, but I'd recommend the volumes by Hubert Lamb called Climate:Present, Past and Future . Lamb was one of the very first historical climatologists back in the 1960s, and he really pushed the importance of understanding past climate to try to understand how it affected humans in earlier times.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.