Οι παραλλαγές στην τροχιακή μετάπτωση της γης οδήγησαν τη μεταβλητότητα των μουσώνων στον ανεμιστήρα της Βεγγάλης τα τελευταία 200.000 χρόνια
Ο μουσώνας είναι ένα τροπικό κλιματικό σύστημα με ισχυρή εποχιακή βροχή και άνεμο που επηρεάζει περισσότερο από το 50% του παγκόσμιου πληθυσμού. Ο ινδικός καλοκαιρινός μουσώνας είναι βασικό συστατικό του τροπικού κλίματος. Οφείλεται κυρίως στην αντίθεση θερμοκρασίας μεταξύ του Ινδικού Ωκεανού και του Θιβετιανού Οροπεδίου στα Ιμαλάια, καθώς η γη θερμαίνεται και ψύχεται ταχύτερα από τον ωκεανό κατά τη διάρκεια του έτους.
Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, ο νοτιοδυτικός μουσώνας φέρνει άνεμο από τον Ινδικό Ωκεανό βόρεια στη στεριά, μεταφέροντας μεγάλες ποσότητες υγρασίας σε συστήματα χαμηλής πίεσης. Σε αυτό το διάστημα, η μέγιστη βροχόπτωση εμφανίζεται στη βόρεια Ινδία, το Μπαγκλαντές και τον Κόλπο της Βεγγάλης. Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, ο βορειοανατολικός μουσώνας μετατοπίζει τη ζώνη μέγιστης βροχόπτωσης νότια, μακριά από την ξηρά στον ανοιχτό ισημερινό Ινδικό Ωκεανό. Σε αυτό το διάστημα, η κατεύθυνση του ανέμου αντιστρέφει και φυσά ξηρούς ανέμους που περιέχουν σκόνη από το Θιβετιανό Οροπέδιο νότια στον Ινδικό Ωκεανό.
Θεωρείται ότι αυτός ο ετήσιος κύκλος των χειμερινών και θερινών μουσώνων μιμείται σε γεωλογικές χρονικές κλίμακες από αργές και κυκλικές αλλαγές στον προσανατολισμό του άξονα περιστροφής της Γης. Αυτή η αξονική μετάπτωση οδηγεί σε κυκλικές μετατοπίσεις του ισημερινού προς τα βόρεια και τα νότια μέσα σε έναν κύκλο 26.000 ετών. Ο θερινός μουσώνας ενισχύθηκε όταν η προκύπτουσα μέγιστη ποσότητα εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας (ηλιοφάνεια) μετατοπίστηκε βόρεια του ισημερινού και ρύθμισε την κατανομή της υγρασίας των μουσώνων στον βόρειο Ινδικό Ωκεανό. Κατά τη διάρκεια του ενισχυμένου χειμερινού μουσώνα, η μέγιστη ηλιακή ακτινοβολία μετατοπίστηκε νότια του ισημερινού, γεγονός που έφερε ξηρότερες και πιο ανέμους στον βόρειο Ινδικό Ωκεανό.
Ακολουθώντας αυτή τη λογική, ερευνήσαμε έναν πυρήνα ιζήματος από τον βαθύ Ινδικό Ωκεανό (3,7 χλμ. βάθος νερού) που ανακτήθηκε 8° βόρεια του ισημερινού στο πλαίσιο του Διεθνούς Προγράμματος Ανακάλυψης Ωκεανών το 2015. Αυτός ο πυρήνας μήκους 5 μέτρων διατήρησε ένα αρχείο μουσωνικού κλίματος μεταβλητότητα στην κάτω Βεγγάλη Fan τα τελευταία 200.000 χρόνια.
Τα αποτελέσματά μας επιβεβαιώνουν βασικά την ιδέα που βασίζεται στην ηλιοφάνεια, αν και η ιστορία αποδεικνύεται λίγο πιο περίπλοκη. Όπως συμβαίνει με κάθε γεωλογικό αρχείο, η δημιουργία μιας απόλυτης χρονικής κλίμακας είναι το κλειδί για την αποκρυπτογράφηση της αλυσίδας των γεγονότων. Ήμασταν αρκετά τυχεροί να μετρήσουμε έναν αριθμό δεικτών κλίματος και μουσώνων σε υψηλή ανάλυση, επιτρέποντας τη συσχέτιση με μια σειρά άλλων, ανεξάρτητα χρονολογημένα αρχεία.
Οι περισσότεροι από τους κλιματικούς δείκτες που προσδιορίσαμε δείχνουν ισχυρή μεταβλητότητα στη ζώνη μετάπτωσης και ποικίλλουν ταυτόχρονα με τις τροχιακές διακυμάνσεις που θα προέβλεπαν, πράγμα που σημαίνει ότι δεν υπάρχει ανιχνεύσιμος χρόνος υστέρησης μεταξύ της υποτιθέμενης τροχιακής αιτίας (αναγκασμός) και του μουσωνικού φαινομένου (απόκριση). Αυτό το συμπέρασμα μπορεί να εξαχθεί από ανεξάρτητη χρονολόγηση των διακυμάνσεων του μαγνητικού πεδίου της Γης στον πυρήνα των ιζημάτων μας και από ανεξάρτητα χρονολογημένα αρχεία υγρασίας που ελήφθησαν σε κινεζικές σπηλιές που χρησιμοποιούν την ισοτοπική σύνθεση σταλαγμιτών.
Αντίστοιχα, κατά τη διάρκεια των ελάχιστων ηλιοφάνειας - ψυχρότερες και ξηρότερες κλιματικές περιόδους - ο ξηρός αέρας που κατέβαινε πάνω από τον βορειοανατολικό Ινδικό Ωκεανό θα μπορούσε να έχει ενισχύσει μια αποκλίνουσα επιφανειακή κυκλοφορία στον ωκεανό. Ως αποτέλεσμα, ένα θερμοκλίνιο θα μπορούσε να έχει φέρει πιο κρύα και εμπλουτισμένα σε θρεπτικά συστατικά νερά από τα βαθύτερα σε επαφή με τα θερμότερα νερά που δεν έχουν θρεπτικά συστατικά κοντά στην επιφάνεια, ενισχύοντας έτσι την παραγωγικότητα των ωκεανών. Αυτό μπορεί να συναχθεί από το γεγονός ότι ο συνολικός οργανικός άνθρακας ποικίλλει με αυτόν τον τρόπο στην τοποθεσία μας και ότι η προέλευση του οργανικού υλικού είναι θαλάσσια.
Επιπλέον, η χαμηλότερη στάθμη της θάλασσας των παγετώνων, καθώς και η ισχυρότερη κυκλοφορία προς τα δυτικά της επιφάνειας στον βόρειο Ινδικό Ωκεανό, ευνόησαν την παράδοση χονδρόκοκκου υλικού μέσω ποταμών στον κάτω βεντάλια της Βεγγάλης, όπως υποδεικνύεται από τα αποτελέσματα των μελετών μεγέθους κόκκων. Τα ελάχιστα ηλιακής ακτινοβολίας έδειξαν γενικά υψηλότερη παροχή ιζήματος στον Κόλπο της Βεγγάλης, υποδηλώνοντας μεγαλύτερη διάβρωση του εδάφους στο έδαφος. Ταυτόχρονα, ο ισχυρότερος βορειοανατολικός μουσώνας μπορεί να αύξησε την παροχή ιζήματος που προκαλείται από τον άνεμο στο σύστημα ανεμιστήρων.
Κατά τη διάρκεια της μέγιστης ηλιοφάνειας – θερμότερες και υγρότερες περιόδους – η κατάσταση αντιστράφηκε. Υπήρχε λιγότερη ανύψωση στον ωκεανό, μόνο λεπτόκοκκο υλικό παραδόθηκε στο σύστημα ανεμιστήρων, η διάβρωση του εδάφους στη στεριά μειώθηκε και η παροχή ιζήματος που προέρχεται από τον άνεμο μειώθηκε.
Ωστόσο, εκτός από τον ισχυρό εξαναγκασμό της ηλιακής ακτινοβολίας, εντοπίσαμε ορισμένους κλιματικούς δείκτες που κυμαίνονται κατά κύριο λόγο κάθε 41.000 χρόνια. Τέτοιοι κλιματικοί κύκλοι ανταποκρίνονται στις διακυμάνσεις της αξονικής κλίσης της Γης και συνήθως συνδέονται με τις διεργασίες του βόρειου ημισφαιρίου. Τα υψηλά βόρεια γεωγραφικά πλάτη είναι πιο ευαίσθητα στις αλλαγές στην επιφάνεια του Albedo, την αναλογία της ανακλώμενης προς την λαμβανόμενη ακτινοβολία που επηρέασε την προηγούμενη μείωση και αποτρίχωση των στρωμάτων πάγου του βορείου ημισφαιρίου και τη σχετική ωκεάνια κυκλοφορία στους παγετώδεις κύκλους. Ο συνολικός ανόργανος άνθρακας, η αναλογία ασβεστίου και τιτανίου, καθώς και το βιογενές πυρίτιο ποικίλλουν κατά κύριο λόγο στις συχνότητες της τροχιακής κλίσης, υποδηλώνοντας κινητοποίηση και μεταφορά ιζηματογενούς υλικού από την ξηρά κυρίως κατά τη διάρκεια χαμηλών επιπέδων της θάλασσας ή/και υψηλότερης επιρροής των δυτικών ανέμων στο βόρειο ημισφαίριο. μεταφορά σκόνης από το Θιβετιανό Οροπέδιο.
Τέλος, η στενή ομοιότητα της χρωματικής μεταβλητότητας στον πυρήνα των ιζημάτων μας και το κλιματικό ρεκόρ των πυρήνων πάγου της Ανταρκτικής υποδηλώνουν μια στενή σχέση μεταξύ του υψηλού νότιου γεωγραφικού πλάτους και του τροπικού ασιατικού κλίματος σε πολλούς κύκλους παγετώνων, πιθανότατα μέσω μετατοπίσεων στη θέση της Ζώνης Διατροπικής Σύγκλισης. /P>
Στο σύνολό της, η μελέτη μας αποκαλύπτει πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις τροχιακών οδηγών και τις αποκρίσεις των μουσώνων στον Ινδικό Ωκεανό τα τελευταία 200.000 χρόνια, με κυριαρχία της αλλαγής που καθοδηγείται από την ηλιακή ακτινοβολία σε σχέση με τους κύκλους μετάπτωσης.
Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο 200.000 χρόνια μουσωνικής ιστορίας που καταγράφηκαν στην κάτω περιοχή Βεγγάλης-Φαν – ισχυρή απόκριση στον καταναγκασμό της ηλιοφάνειας, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Global and Planetary Change. Αυτή η εργασία διεξήχθη από μια ομάδα συμπεριλαμβανομένων των Michael E. Weber από το Πανεπιστήμιο της Βόννης, Hendrik Lantzsch, Jürgen Titschack και Philipp Wolfgramm από το Πανεπιστήμιο της Βρέμης, Petra Dekens και Beth Holmes από το San Francisco State University στο San Francisco, Supriyo K. Ο Das και ο Sandip Agrahari από το Presidency University στην Καλκούτα, ο Brendan T. Reilly από το Oregon State University, η Yasmina M. Martos από το Goddard Space Flight Center, ο Carsten Meyer-Jacob από το Πανεπιστήμιο Umeå στο Umeå και ο Alf Ekblad από το Πανεπιστήμιο Örebro στο Örebro.
