Ancient périodes de sécheresse donnent des indices quant à l'avenir de la sécheresse
NASA - Alors que certaines parties de l'Amérique centrale et du sud-ouest des États-Unis subissent les pires sécheresses qui sévissent dans ces régions depuis des décennies, les scientifiques ont découvert de nouvelles preuves de sécheresses anormales suggérant que l'avenir pourrait entraîner des pénuries d'eau encore plus graves. Trois chercheurs qui ont pris la parole lors de la réunion annuelle de l'American Geophysical Union à San Francisco, le 5, 2011, ont présenté de nouvelles découvertes sur le passé et l'avenir de la sécheresse.
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Précolombien Réduire
Ben Cook, un climatologue affilié à la NASA Goddard Institute for Space Studies (GISS) et l'Université de Columbia Lamont-Doherty Earth Observatory de New York, a souligné une nouvelle recherche qui indique les anciennes méso-américaines civilisations des Mayas et des Aztèques susceptibles sécheresses amplifiés dans le Péninsule du Yucatán et le sud et le centre du Mexique par les forêts tropicales de compensation pour faire place à des pâturages et des terres agricoles.
Conversion de la forêt sur les terres agricoles peuvent augmenter la réflectivité, ou albédo, de la surface de la terre de manière à affecter le régime des précipitations. «Terres agricoles et les pâturages absorbent l'énergie un peu moins loin du soleil que la forêt tropicale, parce que leurs surfaces ont tendance à être plus léger et plus réfléchie», a expliqué Cook. "Cela signifie qu'il ya moins d'énergie disponible pour la convection et les précipitations."
La modélisation du climat montre que New déforestation à grande échelle dans le pré-colombienne d'Amérique centrale correspondait à une baisse des niveaux de précipitations. Cette image montre à quel point la précipitation diminué, passant de la normale dans la région entre 800 CE et CE 950 C'est durant cette période de temps que la civilisation maya a atteint son pic de population et brusquement effondré. (Crédit: Ben Cook, de la NASA Goddard Institute for Space Studies)
Cook et ses collègues ont utilisé un modèle climatique à haute résolution développée au GISS d'effectuer des simulations qui ont comparé comment les schémas de couverture de la végétation au cours de pré-colombienne (avant 1492 CE) et post-colombienne périodes affectées précipitations et la sécheresse en Amérique centrale. L'ère pré-colombienne a vu la déforestation généralisée sur la péninsule du Yucatán et dans tout le sud et le centre du Mexique. Au cours de la période post-colombienne, les forêts régénérées, notamment les populations indigènes ont diminué et les terres agricoles et les pâturages ont été abandonnés.
Simulations Cook comprennent l'apport d'une nouvelle publication de la couverture terrestre de reconstruction qui est l'un des documents les plus complets et précis de changements de la végétation humaines disponibles. Les résultats sont sans équivoque: les niveaux de précipitations ont diminué d'un montant considérable - généralement à 10 pour cent 20 - lorsque la déforestation a été généralisée. Enregistrements des précipitations à partir de stalagmites, un type de formation des grottes touchés par des niveaux d'humidité qui utilisent paléoclimatologues de déduire les tendances climatiques du passé, dans le Yucatán en bon accord avec les résultats du modèle de Cook.
L'effet est plus visible sur la péninsule du Yucatán et le sud du Mexique, les zones qui se chevauchaient avec les centres des civilisations maya et aztèque, avaient des niveaux élevés de déforestation et les populations les plus densément concentrés. Les niveaux de précipitations ont diminué, par exemple, en autant que pour cent 20 sur certaines parties de la péninsule du Yucatán entre 800 CE et CE 950
Étude de Cook appuie la recherche qui suggère que la sécheresse précédente, amplifié par la déforestation, a été un facteur clé dans l'effondrement rapide de l'empire maya autour 950 CE Dans 2010, Robert Oglesby, un climat basé à l'Université du Nebraska modeleur, a publié une étude dans le Journal of Geophysical Research qui a montré que la déforestation a probablement contribué à l'effondrement maya. Bien que la modélisation Oglesby et de Cook parvenus à des conclusions similaires, Cook avait accès à un dossier plus précis et plus fiable de l'évolution de la végétation.
Durant le pic de la civilisation maya entre 800 CE et 950 CE, la reconstruction couverture terrestre Cuire a fondé sa modélisation sur indique que les Mayas avaient laissé seul un infime pourcentage des forêts sur la péninsule du Yucatán intacte. Par la période comprise entre 1500 CE et 1650 CE, en revanche, après l'arrivée des Européens avaient décimé les populations indigènes, la végétation naturelle couvertes quasi-totalité du Yucatán. Dans les temps modernes, la déforestation a modifié certaines zones proches de la côte, mais une grande majorité des forêts de la péninsule restent intacts.
"Je ne dirais pas que la déforestation entraîne la sécheresse ou que c'est entièrement responsable de la baisse des Mayas, mais nos résultats ne montrent que la déforestation peut biaiser le climat vers la sécheresse et que la moitié environ de la sécheresse dans la période pré-coloniale a été le résultat de la déforestation », a dit M. Cook.
Megadroughts du Nord-Est
La dernière grande sécheresse d'affecter le Nord-Est a eu lieu dans les 1960s, a persisté pendant environ trois ans et a pris un lourd tribut sur la région. Dorothy Peteet, un paléoclimatologue également affilié à la NASA GISS et l'Université de Columbia, a découvert des preuves qui montre beaucoup plus graves sécheresses ont eu lieu dans le Nord-Est.
En analysant des carottes de sédiments prélevés dans plusieurs marais littoraux de la vallée de l'Hudson River, Peteet et ses collègues de Lamont-Doherty ont trouvé des preuves qu'au moins trois grandes périodes de sécheresse ont eu lieu dans le Nord-Est dans les années 6,000 dernières. Le plus long, ce qui correspond à un laps de temps connue comme la période chaude médiévale, a duré quelques années et a commencé autour de 500 850 CE Les deux autres ont eu lieu plus de 5,000 ans. Ils étaient plus courtes, seulement environ 20 aux années 40, mais probablement plus sévère.
«Les gens ne pensent généralement sur le Nord-Est comme une région qui peuvent ressentir la sécheresse, mais il ya des preuves géologiques qui montre les grandes sécheresses peuvent et doivent arriver», a déclaré Peteet. "C'est quelque chose que les scientifiques ne peuvent pas ignorer. Ce que nous constatons dans ces carottes de sédiments a de grandes implications pour la région."
L'équipe a détecté tous les Peteet trois sécheresses en utilisant une méthode appelée X-ray fluorescence spectroscopie. Ils ont utilisé la technique sur une carotte prélevée au Piermont Marsh à New York pour rechercher des éléments caractéristiques, tels que le brome et le calcium - qui sont plus susceptibles de se produire dans le marais pendant les sécheresses.
L'eau douce de la rivière Hudson et de l'eau salée de l'océan Atlantique étaient à la fois prédominant dans Piermont Marsh à des périodes différentes, mais l'eau salée se déplace vers l'amont pendant les périodes sèches que la quantité d'eau douce d'entrer les baisses des marais. Équipe Peteet a détecté des niveaux extrêmement élevés de brome et de calcium, deux d'entre eux des indicateurs de la présence d'eau salée et l'existence de la sécheresse, dans les sections des carottes de sédiments correspondant à 5,745 et 5,480 années.
Au cours de la période chaude médiévale, les chercheurs ont également constaté une augmentation frappantes dans l'abondance de certains types de pollens, notamment de pins et le caryer, qui indiquent un climat sec. Avant la période chaude médiévale, en revanche, il y avait plus de chênes, qui préfèrent des conditions plus humides. Ils ont également constaté une épaisse couche de charbon de bois qui démontre que les incendies de forêt, qui sont plus fréquentes en période de sécheresse, ont été fréquentes au cours de la période chaude médiévale.
"Nous avons encore besoin de faire davantage de recherches avant que nous puissions dire avec certitude comment les sécheresses généralisées ou fréquents dans le Nord-Est ont été," a déclaré Peteet. Il ya certaines lacunes dans l'équipe de la Peteet noyaux de étudiées, par exemple, qu'elle envisage d'enquêter plus en détail. Elle s'attend également à élargir la portée du projet à d'autres marais et des estuaires dans le Nord-Est et à collaborer avec les modélisateurs du climat à commencer à démêler les facteurs qui causent les sécheresses de se produire dans la région.
L'avenir des aliments
Le changement climatique, avec son potentiel de disponibilité de l'eau de redistribuer à travers le monde en augmentant les précipitations dans certaines zones tout en aggravant la sécheresse dans d'autres, pourrait avoir un impact négatif des rendements des cultures dans certaines régions du monde.
De nouvelles recherches menées par l'Université de Princeton hydrologue Sheffield Justin montre que les zones du monde en développement qui sont sujettes à la sécheresse et ont une population de plus en plus et les capacités limitées pour stocker l'eau, tels que l'Afrique subsaharienne, seront les plus à risque de voir leurs cultures diminuer leurs rendements à l'avenir.
Sheffield et son équipe ont effectué des simulations de modèles hydrologiques pour les siècles et 20th 21st et a examiné comment la sécheresse pourrait changer dans l'avenir en fonction de différents scénarios de changement climatique. Ils ont constaté que la superficie totale touchée par la sécheresse n'a pas beaucoup changé au fil des ans 50 dernières dans le monde.
Cependant, le modèle montre la réduction des précipitations et une augmentation de la demande d'évaporation devrait augmenter la fréquence des sécheresses à court terme. Ils ont également constaté que la superficie en Afrique sub-saharienne connaît la sécheresse en Afrique passera par autant que double d'ici la mi-21st siècle et tripler d'ici la fin du siècle.
Lorsque l'équipe a analysé ce que ces changements pourrait signifier pour l'avenir de la productivité agricole dans le monde entier, ils ont constaté que l'impact sur l'Afrique subsaharienne serait particulièrement forte.
La productivité agricole dépend d'un certain nombre de facteurs au-delà de la disponibilité en eau, y compris les conditions du sol, les technologies disponibles et des variétés cultivées. Pour certaines régions de l'Afrique sub-saharienne, les chercheurs ont constaté que la productivité agricole diminuera probablement de plus de pour cent 20 au milieu du siècle due à la dessiccation et le réchauffement.
Source: Cet article a été préparé initialement par Adam Voiland et Maria José-Viñasas un portail NASA En regardant la Terre fonctionnalité nouvelles.
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