Μέτρηση της μακροπρόθεσμης κλιματικής αλλαγής στη Βόρεια Αμερική κατά την κοινή εποχή
Οι πρόσφατες πλημμύρες και οι ξηρασίες προκάλεσαν ζημιές δισεκατομμυρίων δολαρίων και απώλειες ζωών. Η εμφάνιση αυτών των ακραίων καιρικών φαινομένων ποικίλλει ως προς τη συχνότητα και το μέγεθος τα τελευταία χρόνια και δεκαετίες.
Ο εντοπισμός περιοχών που ήταν επιρρεπείς στην ξηρασία ή σε συνθήκες πιο υγρές από το μέσο όρο στο παρελθόν μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τους μηχανισμούς πίσω από αυτές τις αλλαγές και να προβλέψουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια ποιες περιοχές μπορεί να είναι ευάλωτες σε παρόμοιες συνθήκες στο μέλλον, κάτι που είναι απαραίτητο για την ανακούφιση από καταστροφές. σχεδιασμός μετριασμού και διαχείριση πόρων.
Το κλίμα ορίζεται ως η μακροπρόθεσμη συμπεριφορά στις τάσεις και τα πρότυπα των θερμοκρασιών, των βροχοπτώσεων, της εξάτμισης, των ανέμων και άλλων συνθηκών που συμβαίνουν σε δεκαετίες, αιώνες, χιλιετίες και μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα. Οι φυσικές κλιματικές αλλαγές στο παρελθόν προήλθαν από διάφορους παράγοντες, όπως ποικίλες ποσότητες ακτινοβολίας που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα της γης και εσωτερικές αλλαγές στην κυκλοφορία των ωκεανών και της ατμόσφαιρας. Ωστόσο, εξακολουθεί να υπάρχει μεγάλη αβεβαιότητα σχετικά με τη φυσική μεταβλητότητα του κλίματος σε εκατονταετή (100 έτη) και μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα, εν μέρει επειδή τα δεδομένα για το κλίμα και τα δεδομένα παρατήρησης δεν εκτείνονται αρκετά πίσω στο χρόνο για να καταγράψουν πρότυπα και τάσεις για περισσότερους από έναν ή δύο αιώνες .
Χωρίς θερμόμετρα και βροχόμετρα σταθμευμένα σε όλο το τοπίο πριν από χιλιάδες χρόνια, πώς μπορούμε να καταλάβουμε τη μακροπρόθεσμη ιστορία του κλίματος; Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν μια σειρά από παρατηρήσεις στο γεωλογικό αρχείο για να ανασυνθέσουν τις περιβαλλοντικές συνθήκες στο παρελθόν. Δεκαετίες έρευνας έχουν δείξει ότι υπήρξαν σημαντικές αλλαγές στη βλάστηση στο τοπίο, τα επίπεδα των υδάτων στις λίμνες, τα ποσοστά σταγόνων νερού σε σπηλιές και άλλα περιβαλλοντικά αρχεία. Χρησιμοποιώντας τις σχέσεις μεταξύ του κλίματος και των διαδικασιών που οδηγούν την αλλαγή σε αυτά τα περιβαλλοντικά συστήματα σήμερα, μαζί με στατιστικά και θεωρητικά μοντέλα, είμαστε σε θέση να προσδιορίσουμε τον βαθμό στον οποίο αυτές οι μετατοπίσεις σχετίζονται με τις τοπικές αλλαγές του κλίματος, όπως η θερμοκρασία και η βροχόπτωση. Οι μετρήσιμες φυσικές, χημικές ή/και βιολογικές ιδιότητες των γεωλογικών δειγμάτων, όπως η αφθονία γύρης και η ορυκτολογία των πυρήνων των ιζημάτων και οι ισοτοπικές τιμές των σπηλαιοθεμάτων, που αλλάζουν ως απόκριση στις μεταβαλλόμενες κλιματικές παραμέτρους είναι γνωστές ως πληρεξούσιοι παλαιοκλίματος.
Το 2018, το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ δημοσίευσε μια μελέτη που συγκέντρωσε δεδομένα παλαιοκλίματος από ολόκληρη τη βορειοαμερικανική ήπειρο για να καθορίσει εάν υπήρξαν ευρεία περιφερειακή ή ηπείρου κλίμακας πρότυπα αλλαγής τα τελευταία 2000 χρόνια. Αυτή η χρονική περίοδος αναφέρεται ως η Κοινή Εποχή (CE), όπου το έτος 0 CE είναι το ίδιο με το 0 μ.Χ.
Αυτό που βρήκαμε ήταν ότι μεγάλες περιοχές της Βόρειας Αμερικής έτειναν να ξηραίνονται για αιώνες κάθε φορά, ενώ άλλες περιοχές έτειναν να γίνονται πιο υγρές από τον μέσο όρο. Όχι μόνο αυτές οι μετατοπίσεις ήταν επίμονες για εκατοντάδες χρόνια, αλλά υπήρχαν επίσης αρκετές διακυμάνσεις μεταξύ υγρών, ξηρών και μέσες συνθήκες (δηλαδή υδροκλίμα) κατά τη διάρκεια των τελευταίων 2000 ετών σε οποιαδήποτε δεδομένη περιοχή. Αυτά τα ευρήματα είναι σημαντικά γιατί υπονοούν ότι οι φυσικές διακυμάνσεις στο υδροκλίμα κατά τη χρονική κλίμακα της εκατονταετίας ήταν ένα κοινό χαρακτηριστικό της ιστορίας του βορειοαμερικανικού τοπίου. Αυτά τα ευρήματα γεννούν τα ερωτήματα:γιατί εμφανίστηκαν αυτά τα υγρά και ξηρά μοτίβα και τι μπορούμε να περιμένουμε να προχωρήσουμε;
Σε αυτή τη μελέτη, συγκρίναμε τα πρόσφατα συγκεντρωμένα δεδομένα με παρόμοια σύνολα δεδομένων που ανακατασκεύασαν τις μέσες θερμοκρασίες της Βόρειας Αμερικής και του βόρειου ημισφαιρίου τους τελευταίους αρκετούς αιώνες. Βρήκαμε ότι ένα μεγαλύτερο μέρος των τοποθεσιών στη μελέτη μας έγινε πιο ξηρό κατά τη διάρκεια των θερμότερων αιώνων, ιδιαίτερα μεταξύ 50 π.Χ. (χρόνια πριν από την Κοινή Εποχή) και 450 ΚΧ και μεταξύ 800 και 1100 Κ.Χ. Ωστόσο, πολλές τοποθεσίες έγιναν πιο υγρές από το μέσο όρο κατά τη διάρκεια αυτών των ίδιων χρονικών διαστημάτων και οι περιοχές που ήταν ξηρές κατά τη διάρκεια ενός από τα θερμά διαστήματα δεν ήταν απαραίτητα ξηρές κατά τη διάρκεια του δεύτερου και αντίστροφα.
Είναι ενδιαφέρον ότι σημαντικές μεταβάσεις του υδροκλιματικού μοτίβου συνέβησαν ασυγχρονισμένες με τις ανακατασκευασμένες μέσες αλλαγές θερμοκρασίας. Αυτό σημαίνει ότι, ενώ η θερμοκρασία μπορεί να παίζει ρόλο στο πότε και πού συμβαίνουν μετατοπίσεις κλίμακας αιώνα προς ξηρότερες συνθήκες, εμπλέκονται σαφώς και άλλοι παράγοντες. Απαιτείται περισσότερη έρευνα που ενσωματώνει πρόσθετα δεδομένα μεσολάβησης παλαιοκλίματος και προσομοιώσεις μοντέλων υπολογιστή προκειμένου να κατανοηθούν καλύτερα οι μηχανισμοί που οδήγησαν στο παρελθόν τις αλλαγές του υδροκλιματικού κλίματος αιώνων, κάτι που είναι κρίσιμης σημασίας πληροφορίες για την πρόβλεψη μελλοντικών τάσεων και προτύπων ξηρασίας.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο A North American Hydroclimate Synthesis (NAHS) of the Common Era, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Global and Planetary Change. Αυτό το έργο διεξήχθη από τους Jessica R. Rodysill, Lesleigh Anderson, Thomas M. Cronin, Miriam C Jones, Robert S Thompson, David B Wahl, Debra A Willard, Jason A Addison, Jay R Addison, Jay R AnAlder Alder Alnder Ah A Barron, Christopher E Bernhardt, Steven W Hostetler, Natalie M Kehrwald, Nicole S Khan, Julie N Richey, Scott W Starratt, Laura E Strickland, Michael R Toomey από το U.Y.
