Стародавні сухі заклинання пропонують підказки про майбутнє посухи
НАСА - Оскільки частини Центральної Америки та Південного Заходу США переживають одні з найстрашніших посух, що потрапили в ці райони протягом десятиліть, вчені виявили нові дані про давні сухі заклинання, які дозволяють припустити, що майбутнє може принести ще більш серйозний дефіцит води. Троє дослідників, що виступали на щорічній зустрічі Американського геофізичного союзу в Сан-Франциско у грудні. 5, 2011, представили нові висновки про минуле та майбутнє посухи.
{mp4}НАСА_посуха{/mp4}
Доколумбовий згортання
Бен Кук, кліматолог, пов'язаний з Інститутом космічних досліджень Госдарда НАСА (GISS) та Колумбійською обсерваторією Землі Ламон-Догерті в Нью-Йорку, виділив нові дослідження, що свідчать про давні мезоамериканські цивілізації майя та ацтеків, ймовірно, посилили посухи. Півострів Юкатан та південна та центральна частина Мексики, очищаючи тропічні ліси, щоб звільнити пасовища та сільськогосподарські угіддя.
Перетворення лісу на сільськогосподарські угіддя може збільшити відбиваючу здатність або альбедо поверхні землі способами, які впливають на структури опадів. "Сільськогосподарські угіддя та пасовища поглинають трохи менше енергії від сонця, ніж тропічні ліси, оскільки їх поверхні, як правило, світліші та відбиваючі", - пояснив Кук. "Це означає, що для конвекції та опадів доступно менше енергії".
Нове моделювання клімату показує, що повсюдна вирубка лісів у доколумбійській Центральній Америці відповідала зменшенню рівня опадів. На цьому зображенні показано, скільки опадів зменшилося від норми в регіоні між 800 CE та 950 CE. Саме в цей період часу цивілізація майя досягла свого піку і різко розвалилася. (Кредит: Бен Кук, Інститут космічних досліджень Годдарда НАСА)
Кук та його колеги використовували модель клімату високої роздільної здатності, розроблену в GISS, щоб провести імітацію, яка порівнювала, як структури рослинного покриву під час доколумбійського періоду (до 1492 CE) та післяколумбового періоду впливали на опади та посуху в Центральній Америці. У доколумбову епоху на півострові Юкатан та по всій півдні та в центральній частині Мексики спостерігається широке вирубування лісів. У післяколумбовий період ліси відроджувалися, коли рідні популяції зменшувалися, а сільськогосподарські угіддя та пасовища були покинуті.
Симулятори Кука включають в себе дані нещодавно опублікованої реконструкції сухопутного покриву, яка є однією з найповніших та найточніших даних про зміни людської рослинності. Результати безпомилкові: рівень опадів зменшився на значну кількість - як правило, від 10 до 20 відсотків - тоді, коли вирубка була поширена. Записи опадів від сталагмітів, типу печерних утворень, що впливають на рівень вологи, який палеокліматологи використовують для виведення минулих кліматичних тенденцій, в Юкатані добре погоджуються з результатами моделі Кука.
Ефект найбільш помітний на півострові Юкатан та півдні Мексики, районах, які перетиналися з центрами цивілізацій майя та ацтеків і мали високий рівень вирубки лісів та найбільш густе зосереджене населення. Рівень опадів зменшився, наприклад, на цілих відсотки 20 порівняно з частинами півострова Юкатан між 800 CE та 950 CE
Дослідження Кука підтримує попередні дослідження, що дозволяють припустити, що посуха, посилена вирубкою лісів, була ключовим фактором швидкого краху імперії майя навколо 950 CE. У 2010 Роберт Оглсбі, кліматичний модельєр, що базується в Університеті Небраски, опублікував дослідження в Журнал геофізичних досліджень Це показало, що вирубка лісів сприяла краху майя. Хоча моделювання Оглсбі та Кука дійшло до подібних висновків, Кук мав доступ до більш точного та надійного запису змін рослинності.
Під час піку цивілізації майя між 800 CE та 950 CE, реконструкція сухопутного покриву Кук, заснований на його моделюванні, свідчить про те, що майя залишила лише невеликий відсоток лісів на півострові Юкатан. На відміну від 1500 CE до 1650 CE, навпаки, після приходу європейців знищені місцеві популяції, природна рослинність охопила майже весь Юкатан. У сучасний час вирубка лісів змінила деякі райони біля узбережжя, але значна частина лісів півострова залишається недоторканою.
"Я б не заперечував, що вирубка лісів спричиняє посуху або що вона повністю відповідає за занепад майя, але наші результати показують, що вирубка лісу може зміщувати клімат до посухи і приблизно половина сухості в доколоніальному періоді була результат вирубки лісів », - сказав Кук.
Північно-Східні Мегаполіси
Остання велика посуха, що позначилася на Північному Сході, сталася в 1960, тривала близько трьох років і спричинила велику суму в регіоні. Дороті Піті, палеокліматолог, також асоційований з НАСА GISS та Колумбійським університетом, виявила докази, що свідчать про те, що на північному сході відбулися набагато більш сильні посухи.
Аналізуючи осадові ядра, зібрані з кількох припливних боліт у долині річки Гудзон, Піті та її колеги з Ламон-Догерті знайшли докази того, що принаймні три основні сухі заклинання відбулися на Північному Сході протягом останніх 6,000 років. Найдовше, що відповідає проміжку часу, відомого як середньовічний теплий період, тривало кілька років 500 і почалося близько 850 CE. Дві інші відбулися більше 5,000 років тому. Вони були коротшими, лише приблизно від 20 до 40 років, але, ймовірно, більш суворими.
"Люди взагалі не думають про Північний Схід як про область, яка може зазнати посухи, але є геологічні докази, які показують, що великі посухи можуть і справді трапляються", - сказав Піті. "Це те, що вчені не можуть ігнорувати. Те, що ми знаходимо в цих осадових ядрах, має велике значення для регіону".
Команда Пітета виявила всі три посухи за допомогою методу, який називається рентгенівською флуоресцентною спектроскопією. Вони використовували техніку на сердечнику, зібраному в Piermont Marsh у Нью-Йорку, для пошуку характерних елементів, таких як бром та кальцій, які, швидше за все, трапляються на болоті під час посух.
Прісна вода з річки Гудзон та солона вода в Атлантичному океані були переважаючими в Пірмонтоському болоті в різні періоди часу, але солона вода рухається нагору в посушливі періоди, оскільки кількість прісної води, що надходить у болото, зменшується. Команда Peteet виявила надзвичайно високий вміст брому та кальцію, обидва показники наявності солоної води та наявності посухи на ділянках ядер осаду, що відповідають 5,745 та 5,480 років тому.
Під час середньовічного теплого періоду дослідники також виявили надзвичайне збільшення чисельності певних видів пилку, особливо сосни та кікорі, які свідчать про сухий клімат. До середньовічного теплого періоду, навпаки, було більше дубів, які віддають перевагу більш вологі умови. Вони також знайшли товстий шар деревного вугілля, що демонструє, що дикі пожежі, які частішають під час посухи, часто зустрічаються в середньовічний теплий період.
"Нам ще потрібно зробити більше досліджень, перш ніж ми зможемо впевнено сказати, наскільки широко поширені чи часті посухи на Північному Сході", - сказав Піті. Існують певні прогалини в дослідженій команді Піті, наприклад, що вона планує детальніше дослідити. Вона також розраховує розширити масштаби проекту на інші болота та лимани на Північному Сході та співпрацювати з кліматичними модельєрами, щоб почати дражнити чинників, які спричиняють посуху в регіоні.
Майбутнє їжі
Зміна клімату, з його потенціалом перерозподілити доступність води по всьому світу за рахунок збільшення кількості опадів в деяких районах, а посилення посухи в інших, може негативно вплинути на врожайність сільськогосподарських культур у деяких регіонах світу.
Нове дослідження, проведене гідрологом університету Прінстона Джастіном Шеффілдом, показує, що райони країн, що розвиваються, які піддаються посухи і мають зростаюче населення та обмежені можливості для зберігання води, наприклад, Африка на південь від Сахари, будуть найбільш небезпечними для того, щоб побачити свої врожаї зменшити врожайність у майбутньому.
Шеффілд та його команда проводили гідрологічні моделювання моделей протягом 20th та 21st століть та розглядали, як посуха може змінитися у майбутньому відповідно до різних сценаріїв зміни клімату. Вони встановили, що загальна площа, постраждала від посухи, не змінилася суттєво протягом останніх 50 років у всьому світі.
Однак модель показує зменшення кількості опадів і збільшення попиту на випаровування, як прогнозується, збільшує частоту короткочасних посух. Вони також встановили, що територія в Африці на південь від Сахари, що переживає посуху, зросте вдвічі до середини 21st століття і втричі до кінця століття.
Коли команда проаналізувала, що ці зміни означатимуть для майбутньої продуктивності сільського господарства по всьому світу, вони виявили, що вплив на Африку на південь від Сахари буде особливо сильним.
Продуктивність сільського господарства залежить від ряду факторів, що перевищують доступність води, включаючи ґрунтові умови, наявні технології та сорти сільськогосподарських культур. Для деяких регіонів Африки на південь від Сахари дослідники виявили, що продуктивність сільського господарства, можливо, знизиться на понад 20 відсотків до середини століття через висушування та потепління.
Джерело: Цю статтю спочатку підготували Адам Войланд та Марія Хосе-Віньяс із порталом NASA Переглядаючи функцію новин Землі.
Повторне відкриття шляху Майя
Як цивілізація майя може надихнути сучасну міську продовольчу безпеку
У дослідженні, нещодавно опублікованому в Екологічній економіці, дослідник Центру Стефан Бартхель та співавтор Крістіан Ісендал з Уппсальського університету досліджують, як харчові системи майома перед колумбією можуть надихнути сучасну продовольчу безпеку у містах.
Схожі книги:
Майбутнє, яке ми обираємо: виживання кліматичної кризи
Крістіана Фігерес і Том Ріветт-Карнак
Автори, які відіграли ключову роль у Паризької угоді про зміну клімату, пропонують ідеї та стратегії подолання кліматичної кризи, включаючи індивідуальні та колективні дії.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Нежитлова Земля: життя після потепління
Девід Уоллес-Уеллс
У цій книзі досліджуються потенційні наслідки нестримної зміни клімату, включаючи масове вимирання, дефіцит їжі та води та політичну нестабільність.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Міністерство майбутнього: роман
Кім Стенлі Робінсон
Цей роман уявляє світ найближчого майбутнього, що бореться з наслідками зміни клімату, і пропонує бачення того, як суспільство може змінитися, щоб подолати кризу.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Під білим небом: природа майбутнього
автор: Елізабет Колберт
Автор досліджує вплив людини на світ природи, включаючи зміну клімату, і потенціал технологічних рішень для вирішення екологічних проблем.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Недолік: Найбільш всеосяжний план, який пропонувався змінити глобальне потепління
під редакцією Пола Хокена
У цій книзі представлено комплексний план боротьби зі зміною клімату, включаючи рішення для багатьох секторів, таких як енергетика, сільське господарство та транспорт.
