Starożytne suche zaklęcia oferują wskazówki na temat przyszłości suszy
NASA - Ponieważ części Ameryki Środkowej i południowo-zachodniej części Stanów Zjednoczonych doświadczają najgorszych susz, które nawiedziły te obszary od dziesięcioleci, naukowcy odkryli nowe dowody na temat starożytnych suchych zaklęć, które sugerują, że przyszłość może przynieść jeszcze poważniejsze braki wody. Trzej badacze przemawiający na corocznym spotkaniu Amerykańskiej Unii Geofizycznej w San Francisco w grudniu 5, 2011, przedstawili nowe odkrycia na temat przeszłości i przyszłości suszy.
{mp4}NASA_susza{/mp4}
Zapaść przedkolumbijska
Ben Cook, klimatolog związany z Goddard Institute for Space Studies (GISS) NASA i Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty w Columbia University w Nowym Jorku, zwrócił uwagę na nowe badania, które wskazują, że starożytne mezoamerykańskie cywilizacje Majów i Azteków prawdopodobnie nasilały susze w Półwysep Jukatan oraz południowy i środkowy Meksyk, usuwając lasy deszczowe, aby zrobić miejsce na pastwiska i pola uprawne.
Przekształcanie lasu w pole uprawne może zwiększyć współczynnik odbicia lub albedo powierzchni ziemi w sposób wpływający na wzorce opadów. „Pola uprawne i pastwiska pochłaniają nieco mniej energii słonecznej niż lasy deszczowe, ponieważ ich powierzchnie są zwykle jaśniejsze i bardziej odbijające światło” - wyjaśnił Cook. „Oznacza to, że energia konwekcji i opadów jest mniejsza.”
Nowe modelowanie klimatu pokazuje, że powszechne wylesianie w prekolumbijskiej Ameryce Środkowej odpowiadało zmniejszonemu poziomowi opadów. To zdjęcie pokazuje, jak dużo opadów spadło z normalnych w całym regionie między 800 CE a 950 CE To właśnie w tym okresie cywilizacja Majów osiągnęła szczytową populację i nagle upadła. (Źródło: Ben Cook, NASD's Goddard Institute for Space Studies)
Cook i współpracownicy wykorzystali model klimatu o wysokiej rozdzielczości opracowany w GISS, aby przeprowadzić symulacje, które porównują, w jaki sposób wzorce wegetacji pokrywają się w okresie przedkolumbijskim (przed 1492 CE) i po okresie kolumbijskim wpływają na opady i suszę w Ameryce Środkowej. W epoce przedkolumbijskiej na półwyspie Jukatan oraz w południowym i środkowym Meksyku powszechne było wylesianie. W okresie postkolumbijskim lasy odradzały się wraz ze spadkiem populacji rodzimej, a pola uprawne i pastwiska zostały opuszczone.
Symulacje Cooka obejmują dane z niedawno opublikowanej rekonstrukcji pokrycia terenu, która jest jednym z najbardziej kompletnych i dokładnych zapisów zmian wegetacji człowieka na rynku. Wyniki są jednoznaczne: poziom opadów spadł o znaczną ilość - ogólnie 10 do 20 procent - gdy wylesianie było powszechne. Zapisy opadów ze stalagmitów, rodzaju formacji jaskiniowej, na którą wpływ mają poziomy wilgoci, które paleoklimatolodzy wykorzystują do wywnioskowania trendów klimatycznych w przeszłości, w Jukatanie dobrze zgadzają się z wynikami modelu Cooka.
Efekt ten jest najbardziej zauważalny na Półwyspie Jukatan i południowym Meksyku, obszarach pokrywających się z centrami cywilizacji Majów i Azteków, charakteryzujących się wysokim poziomem wylesiania i najbardziej gęsto zaludnionymi populacjami. Poziomy opadów spadły na przykład nawet o 20 w stosunku do części Półwyspu Jukatan między 800 CE a 950 CE
Badania Cooka wspierają wcześniejsze badania, które sugerują, że susza, nasilona przez wylesianie, była kluczowym czynnikiem w szybkim upadku imperium Majów wokół 950 CE W 2010 Robert Oglesby, modelarz klimatu z University of Nebraska, opublikował badanie w Journal of Geophysical Research pokazało to, że wylesianie prawdopodobnie przyczyniło się do upadku Majów. Chociaż model Oglesby i Cooka doszedł do podobnych wniosków, Cook miał dostęp do dokładniejszego i bardziej wiarygodnego zapisu zmian wegetacyjnych.
Podczas szczytu cywilizacji Majów między 800 CE a 950 CE, Cook odbudował pokrycie terenu, opierając się na swoich modelach, wskazując, że Majowie pozostawili nietknięty tylko niewielki procent lasów na Półwyspie Jukatan. Natomiast między 1500 CE a 1650 CE, po przybyciu Europejczyków zdziesiątkowanych przez rodzime populacje, naturalna roślinność objęła prawie cały Jukatan. W dzisiejszych czasach wylesianie zmieniło niektóre obszary w pobliżu wybrzeża, ale znaczna większość lasów półwyspu pozostaje nietknięta.
„Nie twierdziłbym, że wylesianie powoduje suszę lub że jest on całkowicie odpowiedzialny za upadek Majów, ale nasze wyniki pokazują, że wylesianie może wpływać na klimat w kierunku suszy i że około połowa suchości w okresie przedkolonialnym była wynik wylesiania - powiedział Cook.
Północno-wschodnie Megadroughty
Ostatnia poważna susza, która dotknęła region północno-wschodni, miała miejsce w 1960, utrzymywała się przez około trzy lata i spowodowała poważne żniwo w regionie. Dorothy Peteet, paleoklimatolog związany również z NASA GISS i Columbia University, odkryła dowody świadczące o znacznie poważniejszych suszach na północnym wschodzie.
Analizując rdzenie osadów zebrane z kilku pływowych mokradeł w dolinie rzeki Hudson, Peteet i jej koledzy z Lamont-Doherty znaleźli dowody, że co najmniej trzy duże suche zaklęcia wystąpiły na północnym wschodzie w ciągu ostatnich lat 6,000. Najdłuższy, który odpowiada okresowi określanemu jako Średniowieczny Ciepły Okres, trwał kilka lat 500 i zaczął się około 850 CE Pozostałe dwa miały miejsce więcej niż 5,000 lat temu. Były one krótsze, tylko od 20 do lat 40, ale prawdopodobnie bardziej surowe.
„Ludzie na ogół nie myślą o Północnym Wschodzie jako obszarze, który może doświadczać suszy, ale istnieją dowody geologiczne, które pokazują, że mogą występować poważne susze” - powiedział Peteet. „To coś, czego naukowcy nie mogą zignorować. To, co znajdujemy w rdzeniach osadów, ma duże implikacje dla regionu”.
Zespół Peteeta wykrył wszystkie trzy susze metodą zwaną spektroskopią fluorescencji rentgenowskiej. Wykorzystali tę technikę na rdzeniu zebranym w Piermont Marsh w Nowym Jorku do poszukiwania charakterystycznych pierwiastków - takich jak brom i wapń - które częściej występują na bagnach podczas susz.
Zarówno słodka woda z rzeki Hudson, jak i słona woda z Oceanu Atlantyckiego dominowały w Piermont Marsh w różnych okresach, ale słona woda porusza się w górę rzeki podczas okresów suchych, gdy ilość słodkiej wody wchodzącej na bagno maleje. Zespół Peteeta wykrył wyjątkowo wysokie poziomy zarówno bromu, jak i wapnia, oba wskaźniki obecności słonej wody i występowania suszy, w sekcjach rdzeni osadów odpowiadających 5,745 i 5,480 lata temu.
W okresie ciepłego średniowiecza naukowcy odkryli także uderzający wzrost liczebności niektórych rodzajów gatunków pyłków, zwłaszcza sosny i hikory, które wskazują na suchy klimat. Natomiast przed średniowiecznym ciepłym okresem było więcej dębów, które preferują wilgotniejsze warunki. Znaleźli także grubą warstwę węgla drzewnego, co pokazuje, że pożary, które występują częściej podczas susz, były powszechne w okresie ciepłego średniowiecza.
„Wciąż musimy przeprowadzić więcej badań, zanim będziemy mogli z pewnością stwierdzić, jak powszechne lub częste są susze na północnym wschodzie” - powiedział Peteet. Zespół badawczy Peteet ma pewne luki, na przykład, które planuje zbadać bardziej szczegółowo. Spodziewa się również, że rozszerzy zakres projektu na inne mokradła i ujścia rzek na północnym wschodzie oraz będzie współpracować z modelarzami klimatu, aby zacząć poznawać czynniki powodujące susze w regionie.
Przyszłość żywności
Zmiany klimatu, które mogą przyczynić się do redystrybucji dostępności wody na całym świecie poprzez zwiększenie opadów w niektórych obszarach, a pogorszenie suszy w innych, mogą negatywnie wpłynąć na plony w niektórych regionach świata.
Nowe badania przeprowadzone przez hydrologa z Princeton University, Justina Sheffield, pokazują, że obszary rozwijającego się świata, które są podatne na suszę i mają rosnącą populację oraz ograniczone możliwości magazynowania wody, takie jak Afryka Subsaharyjska, będą najbardziej zagrożone zobaczeniem swoich upraw zmniejszyć ich plony w przyszłości.
Sheffield i jego zespół przeprowadzili symulacje modelu hydrologicznego dla wieków 20th i 21st i przyjrzeli się, jak susza może się zmienić w przyszłości w zależności od różnych scenariuszy zmian klimatu. Okazało się, że całkowity obszar dotknięty suszą nie zmienił się znacząco w ciągu ostatnich lat 50 na całym świecie.
Jednak model ten pokazuje zmniejszenie opadów i wzrost zapotrzebowania na parowanie, które zwiększą częstotliwość krótkotrwałych susz. Odkryli również, że obszar w Afryce Subsaharyjskiej, w którym występuje susza, wzrośnie nawet dwukrotnie do połowy 21X wieku i trzykrotnie do końca wieku.
Kiedy zespół przeanalizował, co te zmiany oznaczałyby dla przyszłej wydajności rolnictwa na całym świecie, stwierdził, że wpływ na Afrykę Subsaharyjską będzie szczególnie silny.
Wydajność rolnictwa zależy od wielu czynników poza dostępnością wody, w tym warunków glebowych, dostępnych technologii i odmian upraw. W niektórych regionach Afryki Subsaharyjskiej naukowcy odkryli, że wydajność rolnictwa prawdopodobnie spadnie o ponad X procent 20 do połowy wieku z powodu suszenia i ocieplenia.
Źródło: Ten artykuł został pierwotnie przygotowany przez Adama Voilanda i Marię José-Viñasas z portalu NASA Patrząc na wiadomości z Ziemi.
Ponowne odkrywanie drogi Majów
Jak cywilizacja Majów może inspirować współczesne miejskie bezpieczeństwo żywnościowe
W badaniu opublikowanym niedawno w Ecological Economics badacz Centrum Stephan Barthel i współautor Christian Isendahl z Uniwersytetu w Uppsali badają, w jaki sposób prekolumbijskie systemy żywności Mayi mogą inspirować współczesne bezpieczeństwo żywności w miastach.
Kontynuuj czytanie tego artykułu
Powiązane książki:
Przyszłość, którą wybieramy: przetrwanie kryzysu klimatycznego
autorstwa Christiany Figueres i Toma Rivetta-Carnaca
Autorzy, którzy odegrali kluczową rolę w porozumieniu paryskim w sprawie zmian klimatu, przedstawiają spostrzeżenia i strategie radzenia sobie z kryzysem klimatycznym, w tym działania indywidualne i zbiorowe.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Ziemia niezamieszkana: życie po ociepleniu
David Wallace-Wells
Ta książka bada potencjalne konsekwencje niekontrolowanych zmian klimatu, w tym masowe wymieranie, niedobór żywności i wody oraz niestabilność polityczną.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Ministerstwo dla przyszłości: powieść
autorstwa Kima Stanleya Robinsona
Ta powieść przedstawia świat niedalekiej przyszłości zmagający się ze skutkami zmian klimatu i oferuje wizję tego, jak społeczeństwo może się zmienić, aby stawić czoła kryzysowi.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Pod białym niebem: natura przyszłości
Elżbieta Kolbert
Autor bada wpływ człowieka na świat przyrody, w tym zmiany klimatyczne, oraz potencjał rozwiązań technologicznych w odpowiedzi na wyzwania środowiskowe.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Awaria: najbardziej kompleksowy plan, jaki kiedykolwiek zaproponowano, aby odwrócić globalne ocieplenie
pod redakcją Paula Hawkena
Ta książka przedstawia kompleksowy plan przeciwdziałania zmianom klimatycznym, w tym rozwiązania z różnych sektorów, takich jak energetyka, rolnictwo i transport.
