干旱的历史提供了我们的气候未来的线索

古代干旱关于干旱的未来提供的线索

美国国家航空航天局(NASA) - 随着中美洲和美国西南部分地区忍受着几十年来最严重的干旱,科学家们已经发现了古代干旱的新证据,表明未来可能会带来更严重的水资源短缺。 5,2011在旧金山举行的美国地球物理联盟年会上发表了三位研究人员的发言,介绍了有关干旱过去和未来的新发现。

前哥伦布崩溃

本·库克,空间研究的美国宇航局戈达德研究所(GISS)和哥伦比亚大学拉蒙特 - 多尔蒂地球天文台在纽约市下属1气候学家,强调新的研究表示了古代中美洲的玛雅人和阿兹台克人可能放大在干旱文明尤卡坦半岛和墨西哥南部和中部结算雨林,使草场和农田的空间。

森林转换到农田,可以增加的反射率或反照率,地表降水模式的影响。 “农田和牧场雨林的太阳吸收比略少的能源,因为其表面往往是更轻,更反射,解释说:”库克。 “这意味着,还有可用于对流和降水较少的能源。”

古代干旱关于干旱的未来提供的线索

新的气候模型表明,与降水减少的水平相当于前哥伦布时期中美洲的广泛毁林。 此图像显示了多少从正常降水减少整个地区,它在这段时间是玛雅文明达到高峰的人口和突然倒塌介乎800 CE和950的CE。 (来源:本·库克,美国国家航空航天局戈达德太空研究所)

库克和他的同事们使用了高分辨率的气候模型,在GISS运行相比,植被覆盖的模式在哥伦布发现美洲大陆前(前1492行政长官)和哥伦布发现美洲大陆后期间如何影响降水和干旱中美洲模拟。 在尤卡坦半岛和整个墨西哥中部和南部的前哥伦布时代看到广泛的森林砍伐。 在哥伦布发现美洲大陆后的时期,作为外来人口再生的森林减少,农田和牧场被遗弃。

库克的模拟输入包括从最新发布的土地覆盖的重建,是人类植被变化的最完整和准确的记录之一。 结果是无误的:相当数量的降水水平下降 - 一般10到20% - 当毁林普遍。 从石笋,洞穴形成的水分含量,古气候学家推断过去的气候变化趋势,在尤卡坦半岛,影响降水记录同意库克的模型结果。

在尤卡坦半岛和墨西哥南部,玛雅和阿兹台克文明的中心重叠和高水平的森林砍伐和最稠密的人口集中的地区是最明显的效果。 降雨量的减少,例如,如20%以上部分尤卡坦半岛之间800 CE和950的CE

库克的研究支持以往的研究表明干旱,毁林扩增,是一个关键因素,在玛雅帝国迅速崩溃Oglesby罗伯特在950,在内布拉斯加大学的气候建模,出版研究在周围2010 CE 地球物理学报 这表明,毁林可能导致玛雅崩溃。 虽然Oglesby和库克的建模得出了类似结论,库克获得更准确,更可靠的记录的植被变化。

土地覆盖重建的介乎800 CE和950的CE玛雅文明的高峰期间,库克根据他的建模表明,玛雅人已经离开了,只有很小比例的尤卡坦半岛上的森林完好。 由介乎1500 CE和1650的CE的时期,相反,在欧洲人到来后已经消灭外来人口,自然植被覆盖几乎所有的尤卡坦半岛。 在近代,毁林改变了海岸附近的一些地区,但一个半岛的森林大部分保持不变。

“我不认为砍伐森林引起的干旱或玛雅下降,这是完全负责,但我们的研究结果表明毁林干旱和气候,在干燥前殖民地时期的一半左右是偏向毁林的结果,“库克说。

东北Megadroughts

最后一个主要的干旱影响东北的1960s发生,持续了三年左右的时间了该地区的主要收费。 的多萝西Peteet,也与美国宇航局GISS和哥伦比亚大学附属1古气候,已发现的证据表明更严重的干旱发生在东北。

通过分析收集到的沉积物岩芯在哈得逊河流域的几个潮汐沼泽,拉蒙特 - 多尔蒂Peteet和她的同事们已经发现的证据表明,至少有三个主要的干旱内最后6,000年发生在东北。 时间最长,被称为中世纪暖期的时间跨度相对应,历时一些500年开始,围绕850 CE其他两个比5,000年前发生。 他们短,只有到20年40,但可能更严重。

“人们不普遍认为作为东北遇到干旱的地区,可以,但有地质证据表明主要的干旱也时有发生,Peteet说。” “这件事情的科学家也不能忽视。我们在这些沉积物岩芯中发现,该地区有大的影响。”

peteet的研究小组使用名为X-射线荧光光谱方法检测到的所有三个旱灾。 他们用收集到搜索在Piermont马什在纽约的一个核心特征元素的技术 - 如溴和钙 - 更有可能发生干旱期间在沼泽。

从哈得逊河和来自大西洋的咸水淡水主导都在Piermont马什在不同时期,但盐水移到上游,在干的新鲜水进入沼泽下降的金额时期。 ,peteet的小组发现了非常高的水平,溴和钙,两者海水的存在和存在的干旱指标,在部分的沉积物岩芯相应到5,745和5,480年前。

在中世纪暖期,研究人员还发现了丰富的花粉的品种,特别是松树和山核桃,表明气候干燥的某些类型的显着增加。 之前的中世纪暖期,相比之下,有更多的橡树,喜欢多雨条件。 他们还发现了一层厚厚的木炭表明野火,这是更频繁的干旱期间,在中世纪暖期的共同。

“,”我们仍然需要做更多的研究之前,我们可以说有信心,如何在东北广泛的或频繁的旱灾已经Peteet说。 有一定差距在的核心Peteet的团队研究,例如,她计划更详细的调查。 她还预计,到项目的范围扩大到其他在东北沼泽和河口和合作,开始梳理出的因素,导致干旱发生在该地区气候建模。

未来的食物

其潜在的重新分配世界各地的水供应在一些地区的降雨量增加,同时恶化他人干旱气候变化,可能会产生负面影响在世界某些地区的作物产量。

由普林斯顿大学水文学家贾斯汀谢菲尔德进行的新研究表明,发展中世界的地区,易旱,并有不断增长的人口和有限的能力,存储,如撒哈拉以南非洲地区的水,将是那些在最危险看到他们的庄稼在未来减少其产量。

谢菲尔德和他的团队跑为20th和21st世纪水文模型模拟和干旱可能在未来的变化,根据不同气候变化情景。 他们发现,受干旱影响的总面积没有改变明显超过过去50年全球。

然而,该模型表明,在降水减少和蒸发的需求增加,预计将增加短期干旱的频率。 他们还发现,整个撒哈拉以南非洲地区遭受干旱的地区将作为双重上升中旬21st世纪和本世纪末三倍。

当研究小组分析了这些变化将意味着未来世界各地的农业生产力,他们发现,在撒哈拉以南非洲地区的影响将是特别强烈。

农业生产率取决于水的供应以外的因素,包括土壤条件,提供技术和作物品种的数量。 为撒哈拉以南非洲的一些地区,研究人员发现,农业生产力可能会下降到本世纪中叶因超过20%干燥和升温。

来源:这篇文章原本是准备由亚当Voiland和玛丽亚·何塞·Viñasas美国宇航局网站 寻找地球新闻专题.

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