In een tijd van ingrijpende veranderingen, mensen zoeken naar voorspelbaarheid. Een recent onderzoek onder leiding van een onderzoeker van de University of Wyoming heeft uitgewezen dat zelfs in dramatisch veranderende klimaten, mechanismen kunnen worden gevonden die voorspellen hoe die veranderingen zullen uitpakken. De laatste ijstijd was 11, 000 jaar geleden en, Vanaf dat moment, klimaten zijn voortdurend veranderd, leiden tot constante verschuivingen in het landschap.

Deze studie vond voorspelbaar, traceerbare verbanden tussen veranderingen in hoe de Atlantische Oceaan stroomde en werkte met eeuwenlange droogtes en veranderingen in de samenstelling van bossen. Dergelijke verbindingen bieden een nuttig kader om te anticiperen op hoe klimaatverandering het weer en de ecosystemen in de toekomst zal blijven bepalen.

"Onze studie vond dat, de afgelopen 8, 000 jaar, verschuivingen in de Golfstroom in de Atlantische Oceaan leidden tot ernstige droogte in Noord-Amerika, " zegt Bryan Shuman, een professor in de afdeling Geologie en Geofysica van UW, die het onderzoek leidde dat tot deze conclusies kwam. "De mechanica van deze verbinding blijft vandaag, en het potentieel dat veranderingen in de oceaan tot ernstige droogte kunnen leiden, wijst op een ernstig risico voor de VS."

"Echter, de voorspelbaarheid - het sterke vermogen om droogte en de gevolgen ervan te voorspellen - is goed nieuws, " Shuman voegt toe. "De studie concentreerde zich op een gebied van de Atlantische Oceaan dat tegenwoordig snelle veranderingen doormaakt. We kunnen die voorspelbaarheid gebruiken om te anticiperen op soortgelijke veranderingen in de toekomst en ons er zo goed mogelijk op voor te bereiden."

Shuman was hoofdauteur van het artikel, getiteld "Voorspelbare hydrologische en ecologische reacties op holoceen Noord-Atlantische variabiliteit, " dat vandaag (11 maart) werd gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ). Het tijdschrift is een van 's werelds meest prestigieuze multidisciplinaire wetenschappelijke tijdschriften, met dekking over de biologische, fysische en sociale wetenschappen.

Andere bijdragen waren afkomstig van de Universiteit van Wisconsin-Madison, Emerson College en Harvard University. Jeremia Marsicek, een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Wisconsin-Madison, was co-auteur van het papier en Shuman's Ph.D. student. Marsicek studeerde in 2017 af aan UW.

Het artikel richt zich op de rol van veranderende oceaancirculatie bij het creëren van droogte in het noordoosten van de Verenigde Staten. Onderzoekers keken naar het gecombineerde bewijs van veranderende waterstanden van meren en veranderingen in de samenstelling van oostelijke bossen om de timing en mogelijke triggers voor deze veranderingen te onderzoeken.

Lake sediment kernen, die de geschiedenis van een meer duizenden jaren volgen, laten zien dat de regio de afgelopen 11 jaar steeds natter is geworden, 000 jaar, maar dat merkbare droogtes de trend eeuwenlang onderbraken. Onderzoekers zochten vervolgens naar grote veranderingen die tegelijkertijd plaatsvonden die de droogte zouden kunnen veroorzaken en brachten ze in verband met grote verschuivingen in de Golfstroom in de Atlantische Oceaan.

"Het papier is ook om twee andere redenen belangrijk, " legt Shuman uit. "Een, het laat zien dat bossen drastisch kunnen veranderen als het klimaat verandert. Welke boomsoorten in een bepaald gebied groeien, verandert snel als het klimaat verandert; en, twee, door meerdere methoden en locaties te gebruiken en te vergelijken, we hebben laten zien dat onze resultaten geen toevalstreffer waren. We kunnen betrouwbare schattingen krijgen van hoe het klimaat in het verleden is veranderd, waardoor we meer vertrouwen hebben in hoe we kunnen voorspellen hoe het klimaat in de toekomst zal veranderen."

Tijdens deze studie, onderzoekers onderzochten 8, 000 jaar klimaatvariaties en hun effecten in de Noord-Atlantische regio. Het momenteel vochtige noordoosten was ooit zo droog als de oostelijke regio van de Great Plains, die illustreert hoe ernstig klimaatveranderingen de watervoorziening kunnen veranderen, hij zegt.

Het belang van klimaatverandering vloeit voort uit effecten op natuurlijke hulpbronnen zoals water en ecosystemen, zegt de krant. Het diagnosticeren van de voorspelbaarheid van deze gebeurtenissen in het verleden kan helpen om te anticiperen op toekomstige veranderingen, terwijl ook wordt verduidelijkt wat er in het verleden bekend is over het klimaat, volgens het papier.

"Aanzienlijke veranderingen in het milieu vinden plaats op aarde. Dit artikel laat zien dat eerdere veranderingen in ecosystemen die zo verschillend zijn als de Atlantische Oceaan en Noord-Amerikaanse bossen op belangrijke en wetenschappelijk voorspelbare manieren met elkaar verbonden waren, " zegt Matthew Kane, een programmadirecteur bij het NSF. "Het vermogen van de wetenschap om deze verbanden te begrijpen en resultaten te voorspellen, heeft belangrijke implicaties voor de landbouw, bosbouw en de toekomstige economische welvaart van ons land."