Marine sedimenter forklarer, hvordan en del af Brasiliens nordøstlige region blev halvtørre

Nedbør forbundet med den intertropiske konvergenszone (ITCZ), bæltet af konvergerende passatvinde og stigende luft, der omkranser Jorden nær Ækvator, påvirker fødevare- og vandsikkerheden for cirka 1 milliard mennesker verden over. De omfatter omkring 11% af den brasilianske befolkning, koncentreret i fire stater i den nordøstlige region - Rio Grande do Norte, Ceará, Piauí, og Maranhão. Store skår af disse stater har et halvt tørt klima, og omkring halvdelen af ​​al deres årlige nedbør falder på kun to måneder (marts og april), når det tropiske regnbælte når sin sydligste position, over den nordlige del af den nordøstlige region. I resten af ​​året det tropiske regnbælte skifter længere mod nord. For eksempel, det er ansvarligt for den største nedbør i kystregionen i Venezuela i juli og august.

At projektere den fremtidige opførsel af nedbør i halvtørre områder som disse er grundlæggende for, at samfundet kan forudse mulige ændringer i nedbørsmønstre på grund af igangværende klimaforandringer. En undersøgelse af Cristiano Chiessi, professor ved University of São Paulo (USP) i Brasilien, og samarbejdspartnere viser, at nedbøren i den nordlige del af Brasiliens nordøstlige region systematisk er faldet i de sidste 5, 000 år, i modsætning til et vigtigt paradigme inden for paleoklimatologi. Denne reviderede opfattelse af, hvad der skete i fortiden, hjælper med at producere et mere realistisk scenario for, hvad der kan ske i fremtiden.

En artikel om undersøgelsen er publiceret i Paleoceanografi og paleoklimatologi . Undersøgelsen blev støttet af FAPESP.

"Ifølge det herskende paradigme, det tropiske regnbælte er vandret sydpå i de sidste 5, 000 år. Vores forskning tyder i stedet på, at dens bredde -oscillationsområde trak sig sammen, så det nu svinger inden for et smallere bånd, "Chiessi fortalte Agência FAPESP.

Værdifulde oplysninger om klimasystemets reaktioner på forskellige forhold registreres i geologiske sedimenter, der er deponeret på havbunden. Undersøgelsen involverer tre uafhængige indikatorer for nedbør, der stammer fra sedimenter opsamlet langs Parnaíba-mundingen på grænsen Piauí-Maranhão.

"Vi analyserede forholdet mellem niveauerne af de kemiske grundstoffer titanium og calcium. Titanet stammer fra kontinental klippereosion, mens calcium kommer fra skallerne af marine organismer, " sagde Chiessi. "Vi estimerede også den hastighed, hvormed kontinentale sedimenter akkumulerede på havbunden, og sammensætningen af ​​hydrogenisotoper i kontinental plantevoks, der findes i marint sediment. Disse tre datasæt, sammen med vores analyse af numeriske klimamodeloutput, pegede på sammentrækning af det tropiske regnbælte i de sidste 5, 000 år, snarere end den foreslåede vandring mod syd."

Undersøgelsen viser også, at overfladetemperaturfordeling i de to halvkugler er en nøglefaktor i det tropiske regnbælts position, også i modsætning til det herskende paradigme.

"Ifølge paradigmet, sydlig vandring af det tropiske regnbælte skyldtes en gradvis stigning i stråling modtaget fra solen fra den sydlige halvkugle i løbet af sommeren. Det modsatte skete på den nordlige halvkugle, i stigende grad hindrer nordgående migration af det tropiske regnbælte. Imidlertid, vores opmærksomhed blev henledt til to svagheder i denne model, " sagde Chiessi. "Den første var antagelsen om, at regnbæltets position blev bestemt af overfladetemperaturfordelingen i begge halvkugler, som ikke nødvendigvis reagerer lineært på fordelingen af ​​solstråling. For det andet, beviserne, der understøtter paradigmet, lå næsten udelukkende på den nordlige halvkugle. Der var intet bevis på migration på den sydlige halvkugle. "

Selvom solstråling undergik de beskrevne ændringer, han fortsatte, svar på halvkuglerne var forskellige på grund af forskellen i områderne på kontinenterne og oceanerne i hver enkelt (kontinenter reagerer hurtigere end oceaner på ændringer i solstråling). "Det er derfor nødvendigt at revidere det paradigme, der har påvirket paleoklimatologi i to årtier, " han sagde.

Numeriske klimamodeller tyder på, at det tropiske regnbælts breddeoscillationsområde ved udgangen af ​​dette århundrede vil trække sig sammen, yderligere at reducere nedbøren i den nordlige del af Brasiliens nordøstlige region, med potentielt alvorlige sociale og miljømæssige konsekvenser. Imidlertid, hvis den atlantiske meridionelle væltende cirkulation (AMOC) bliver betydeligt svagere, når det vendepunkt, der var forudsagt i en anden undersøgelse foretaget af Chiessi, opvarmningen af ​​Sydatlanten vil overstige opvarmningen af ​​Nordatlanten, tvinger regnbæltet sydpå. "Dette ville have negative konsekvenser i forskellige dele af verden. I Brasilien, imidlertid, det ville forhindre et endnu større fald i nedbør i den nordlige del af det nordøstlige, " han sagde.