Træringe viser en hidtil uset stigning i ekstremt vejr i Sydamerika

Forskere har udfyldt et gabende hul i verdens klimarekorder ved at rekonstruere 600 års jordfugtighedsudsving i det sydlige og centrale Sydamerika. Sammen med at dokumentere mekanismerne bag naturlige forandringer, det nye sydamerikanske tørkeatlas afslører, at hidtil uset udbredt, intens tørke og usædvanligt våde perioder har været stigende siden midten af ​​det 20. århundrede. Det tyder på, at den øgede volatilitet til dels kan skyldes global opvarmning, sammen med tidligere forurening af atmosfæren med ozonlagsnedbrydende kemikalier. Atlasset blev offentliggjort i denne uge i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences .

Seneste tørke har ramt landbruget i store områder af kontinentet, tendenser, som undersøgelsen kalder "alarmerende". Hovedforfatter Mariano Morales fra Argentine Institute of Snow, Gletsjer- og miljøvidenskab ved Det Nationale Forskningsråd for Videnskab og Teknologi, sagde, "I stigende grad ekstreme hydroklimahændelser er i overensstemmelse med virkningerne af menneskelige aktiviteter, men atlasset alene giver ikke bevis for, hvor meget af de observerede ændringer, der skyldes naturlig klimavariabilitet versus menneskeskabt opvarmning." Den nye langsigtede rekord "fremhæver Sydamerikas akutte sårbarhed over for ekstreme klimabegivenheder, " han sagde.

Medforfatter Edward Cook, leder af Tree Ring Lab ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory, sagde, "Vi ønsker ikke at hoppe ud fra klippen og sige, at det hele er klimaændringer. Der er en masse naturlig variation, der kan efterligne menneskeskabte klimaændringer." Imidlertid, han sagde, bevæbnet med den nye 600-årige rekord, videnskabsmænd er bedre rustet til at ordne tingene.

Det sydamerikanske tørkeatlas er det seneste i rækken af ​​tørkeatlas, der er samlet af Cook og kolleger, dækker mange århundreder med klimaforhold fra år til år i Nordamerika; Asien; Europa og Middelhavet; og New Zealand og det østlige Australien. Efterfølgende undersøgelser, der bygger på atlasserne, har givet ny indsigt i, hvordan tørke kan have negativt påvirket tidligere civilisationer, og den mere og mere tydelige rolle, som menneskeskabt opvarmning spiller på det moderne klima. Seneste, opfølgende analyser af Nordamerika har antydet, at opvarmningen driver, hvad der kan være den værste nogensinde kendte tørke i det amerikanske vest.

Det nye atlas dækker Argentina, Chile, Uruguay, Paraguay, det meste af Bolivia, og det sydlige Brasilien og Peru. Det er resultatet af årelange feltsamlinger af tusindvis af træringe, og efterfølgende analyser af sydamerikanske forskere, sammen med kolleger i Europa, Canada, Rusland og USA. Ringbredder afspejler generelt årlige ændringer i jordfugtighed, og forskerne viste, at indsamlede ringe korrelerer godt med tørker og oversvømmelser, der er registreret fra den tidlige spanske koloniperiode, samt med moderne instrumentelle målinger. Dette gav dem selvtillid til at forlænge jord-fugt-genopbygningen tilbage før skriftlige optegnelser.

Forfatterne siger, at periodiske naturlige skift i nedbør er drevet af komplekse, sammenhængende mønstre af atmosfærisk cirkulation på land og til søs. En nøglefaktor:lavvande vestenvinde, der blæser fugt ind på kontinentet fra Stillehavet. Disse styres til dels af periodiske cykliske ændringer i havoverfladetemperaturer over både Stillehavet og Atlanterhavet, som kan bringe både tørke og våde perioder. Forfatterne siger, at drivhusgas-drevne skift i disse mønstre ser ud til at være forbundet med en stadig vedvarende 10-årig tørke over det centrale Chile og det vestlige Argentina, der har forårsaget alvorlig vandmangel, sammen med kraftigere regn end normalt i de østlige egne.

Nedbør styres også delvist af den sydlige ringformede tilstand, et bælte af vestenvinde, der kredser om Antarktis. Dette bælte trækker sig periodisk sammen mod syd eller udvider sig mod nord, og når den trækker sig sammen, det svækker vestenvindene, der bringer regn til Sydamerika. I de seneste årtier har det har siddet fast i syd - hovedsageligt et resultat af ozonnedbrydende kemikalier, der blev brugt i det 20. århundredes kølemidler, der ødelagde atmosfærisk ozon over Antarktis, mener videnskabsmænd. Kemikalierne blev forbudt i 1980'erne, men deres virkninger har varet ved.

Den tredje hovedfaktor er den såkaldte Hadley-celle, et globalt fænomen, der lofter varmt, fugtig luft fra nær ækvator og sender den længere mod nord og syd, falder nedbør, mens det går. Luften sætter sig nær overfladen på forudsigelige breddegrader, på hvilket tidspunkt fugten stort set er blevet opvredet; dette skaber de permanent tørre zoner i subtroperne, inklusive dem i Sydamerika. I løbet af de seneste årtier, Hadley-cellen har udvidet sig mod polerne, sandsynligvis som reaktion på menneskeskabte klimaændringer; dette har ændret nedbørsmønstre og udvidet de subtropiske tørre zoner, især på den sydlige halvkugle.

Atlasset indikerer, at der har været en støt stigning i hyppigheden af ​​udbredte tørker siden 1930, med de højeste returtider, omkring 10 år, fundet sted siden 1960'erne. Alvorlig vandmangel har påvirket det centrale Chile og det vestlige Argentina fra 1968-1969, 1976-1977, og 1996-1997. I øjeblikket, tørlandene i det centrale Chile og det vestlige Argentina er låst i en af ​​de mest alvorlige årtier lange tørker i rekorden. I nogle områder, op til to tredjedele af nogle korn- og grøntsagsafgrøder er gået tabt i nogle år. Dette truer "det potentielle sammenbrud af fødevaresystemer, " siger Morales.

På samme tid, De sydøstlige dele af kontinentet oplever kraftigere regn end normalt. Walter Baethgen, der leder latinamerikansk landbrugsforskning for Columbia University's International Research Institute for Climate and Society, siger, at hans egne undersøgelser viser, at La Plata-bassinet i Uruguay har oplevet hyppigere ekstremt våde somre siden 1970, med tilsvarende stigninger i afgrøde- og husdyrproduktion. Men hyppigheden af ​​meget tørre somre er forblevet den samme, hvilket betyder større tab af forventede udbytter, når de kommer, han sagde.

"Alt er i overensstemmelse med ideen om, at du vil intensivere både våde og tørre begivenheder med global opvarmning, " sagde Jason Smerdon, en klimaforsker ved Lamont-Doherty og medforfatter til undersøgelsen.

Ved at bruge nyudviklede træringe-registre fra Peru, Brasilien, Bolivia og Colombia, gruppen arbejder nu på at udvide atlasset til at dække hele kontinentet, og forlænge klimagenopbygningen tilbage 1, 000 år eller mere, sagde Morales.

Forfatterne ønsker at dedikere undersøgelsen til minde om afdøde María del Rosario Prieto, deres medforfatter, og aktiv promotor af miljøhistoriske undersøgelser i Sydamerika.