De extreme natte en droge periodes die Mongolië heeft meegemaakt in de late 20e en vroege 21e eeuw zijn zeldzaam, maar niet ongekend en toekomstige droogtes zijn misschien niet erger, volgens een internationaal onderzoeksteam dat een wetenschapper van de Universiteit van Arizona omvat.

Het onderzoeksteam ontwikkelde een klimaatrecord van 2, 060 jaar in het verleden van Mongolië door gebruik te maken van het natuurlijke archief van weersomstandigheden dat is opgeslagen in de jaarringen van Siberische dennen. De 10 onderzoekers combineerden die informatie over het klimaat in het verleden met computermodellen die het toekomstige regionale klimaat kunnen voorspellen.

De meest recente langdurige droogte in Mongolië duurde van 2000 tot 2010 en leidde tot grote sterfte van vee en een massale migratie van nomadische herders naar de hoofdstad.

"We waren in staat om te kwantificeren hoe ongebruikelijk deze droogte was, " zei co-auteur Kevin J. Anchukaitis, een universitair hoofddocent geografie en ontwikkeling aan de Universiteit van Arizona. "De droogte was niet ongekend, maar het heeft een terugkeerinterval van 900 jaar. Het is een droogte die maar één keer in een millennium voorkomt."

Het was een verrassing dat de toekomstige droogtes waarschijnlijk niet erger zouden zijn dan die in het verleden, zei Anchukaitis, die het modellenteam leidde. In andere semi-aride regio's van de wereld die hij heeft bestudeerd, zoals Californië en de Middellandse Zee, de opwarming van de aarde heeft de neerslag- en temperatuurpatronen al veranderd en daarmee het risico op langdurige droogte vergroot.

Mongolië, een geheel door land omgeven land in Centraal-Azië, heeft lang, koude winters en korte zomers. Een groot deel van het land is koud, semi-aride graslanden die lijken op Oost-Montana.

Hoofdauteur Amy Hessl van de West Virginia University zei:"Je zou verwachten, gebaseerd op alles waar we als klimaatwetenschappers over hebben nagedacht en gelezen, dat verhoogde temperaturen zullen leiden tot meer ernstige droogtes in semi-aride gebieden. Maar de modellen voorspelden geen verhoogde frequentie of ernst van droogtes."

De timing van het regenseizoen is de waarschijnlijke oorzaak, aldus de onderzoekers. Het regenseizoen in Mongolië is in de zomer, de warmere tijd van het jaar, terwijl Californië en de Middellandse Zee winterregens en droge zomers kennen. Naarmate de mondiale temperatuur stijgt, continentale regio's met zomerregens kunnen meer neerslag krijgen, het compenseren van de effecten op planten van hogere temperaturen.

Het onderzoeksrapport van het team, "Verleden en toekomstige droogte in Mongolië, " staat gepland voor online publicatie in wetenschappelijke vooruitgang op 14 maart. Een volledige lijst van de auteurs staat onderaan dit bericht. National Geographic en de National Science Foundation financierden het onderzoek.

Anchukaitis, die ook aanstellingen heeft in de geowetenschappen en in het UA Laboratory of Tree-Ring Research, is geïnteresseerd in hoe vroegere en huidige beschavingen omgingen met droogte en klimaatvariabiliteit. Dit nieuwe onderzoek is een uitvloeisel van eerder onderzoek dat hij, Hessl en hun collega's voerden een onderzoek uit om erachter te komen hoe het klimaat in het verleden de Mongoolse beschaving beïnvloedde.

Anchukaitis en zijn collega's gebruikten hun jaarringen van het klimaat in het verleden in Mongolië om te reconstrueren wat de jaarlijkse Palmer Drought Severity Index, of PDSI, zou terug in de tijd zijn gegaan 2, 060 jaar. De PDSI combineert zowel temperatuur als neerslag om een ​​maat voor bodemvocht te krijgen, een maatstaf voor hoe waterstress een plant zou zijn.

Hij en zijn collega's combineerden de reconstructie van eerdere jaarlijkse PDSI-maatregelen met een reeks klimaatmodelsimulaties, het Community Earth System Model genaamd, om te begrijpen wat de Mongoolse droogtes in de periode van 850 tot 2100 beïnvloedde.

The model incorporates information about past solar variability, vulkanische uitbarstingen, land use changes and carbon dioxide emissions. For projections to the end of the 21st century, the model uses the future emissions scenario called RCP 8.5, in which the rate of emissions of greenhouse gases continues to increase.

Even with the highest level of greenhouse gas emissions and rising global temperatures, the model simulations indicate that future droughts in Mongolia would be no more severe than those of the past.

"There's a tug of war between trends toward increased rainfall and more evaporative demand because of hotter temperatures. There's uncertainty about which will win this tug of war, " Anchukaitis said.

"The simulations say that Mongolia dries between now and about 2050 because of higher temperatures, but then it turns around because of the increase in precipitation, " hij zei.

Many people in Mongolia are nomadic pastoralists. They are particularly affected by the vagaries of weather and climate, because the combination of winter and summer temperatures plus rainfall controls the number of cattle the grassland can support.

"What to me stands out is this deep uncertainty about the future, particularly when you have a society that is so vulnerable to climate variability, " hij zei, adding that uncertainty makes it hard to plan for coping with future climate change.

Anchukaitis said one of his next steps is translating the team's estimates of future soil moisture into estimates of the future productivity of Mongolia's grasslands.