science >> Wetenschap >  >> Natuur

Klimaatmodellen en geologie onthullen nieuwe inzichten in de Oost-Aziatische moesson

Veldwerk in China (Tibet en Yunnan) dat enkele van de onderzochte regio's laat zien om te kijken naar de verandering in de moesson gedurende geologische tijd. Krediet:Alexander Farnsworth

Een team van wetenschappers, geleid door de Universiteit van Bristol, hebben klimaatmodellen en geologische gegevens gebruikt om veranderingen in de Oost-Aziatische moesson over lange geologische tijdschalen beter te begrijpen.

Hun bevindingen, vandaag gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang , suggereren dat de ontwikkeling van het moessonsysteem gevoeliger was voor veranderingen in de geografie (vooral berghoogte) dan voor koolstofdioxide, en dat de moesson ongeveer 40 miljoen jaar eerder ontstond dan eerder werd gedacht.

Het moessonsysteem bereikte zijn hoogtepunt ongeveer vijf miljoen jaar geleden, toen de regio 'supermoessons' meemaakte die aanzienlijk sterker waren dan nu.

De Oost-Aziatische moesson beslaat een groot deel van het grootste continent op aarde, met vochtige lucht uit de Indische en Stille Oceaan die in de zomer in Japan tot aanzienlijke hoeveelheden regen leidt, de Korea's, en een groot deel van het vasteland van China.

Het gedrag van de moesson begrijpen is essentieel omdat het water levert voor de landbouw, waterkracht en industriële ontwikkeling aan meer dan 1,5 miljard mensen.

Dr. Alexander Farnsworth van de School of Geographical Sciences van de Universiteit van Bristol, leidde het onderzoek. Hij zei:"Niemand weet echt hoe oud de Oost-Aziatische moesson is en of het een recenter fenomeen is of dat het al tientallen of honderden miljoenen jaren bestaat.

Gesimuleerde dagelijkse (om de 6 uur weergegeven) bewolking gedurende een jaar in de Rupelian (32 miljoen jaar geleden) vergeleken met vandaag. Krediet:Alexander Farnsworth

“Met onze aanpak, wij kunnen, Voor de eerste keer, het langetermijngedrag van de Oost-Aziatische moesson en zijn reactie in veel warmere werelden uit het verleden echt begrijpen en karakteriseren."

Professor Dan Lunt, ook van de Universiteit van Bristol, toegevoegd:"We ontdekten dat de Oost-Aziatische moesson opmerkelijk door de tijd varieerde en in bepaalde periodes in het verleden veel sterker was dan vandaag, zelfs het bereiken van 'supermoesson'-omstandigheden ongeveer vijf miljoen jaar geleden."

Het team ontdekte ook dat zulke grote veranderingen in de afgelopen moesson het resultaat waren van veranderende lokale en mondiale geografie, zoals de hoogte en omvang van Tibet en de aan- of afwezigheid van een zeeweg in Noord-Amerika). Ten opzichte van dit, de moesson lijkt in het verleden weinig gevoelig te zijn geweest voor veranderende kooldioxideconcentraties in warmere werelden.

De onderzoekers vonden ook dat, in tegenstelling tot eerder werk dat concludeerde dat de Oost-Aziatische moesson ongeveer 23 miljoen jaar geleden ontstond, de afgelopen 145 miljoen jaar is de Oost-Aziatische moesson voortdurend aanwezig geweest, behalve gedurende een periode in het Late Krijt (ongeveer 100 tot 65 miljoen jaar geleden), gedurende welke tijd Oost-Azië extreem droog werd.

De aanpak van de wetenschappers om de geschiedenis van de moesson te reconstrueren was om observaties uit het geologische record die bewijs leveren voor veranderingen in regenval te vergelijken met klimaatmodellen die CO2 en geografie varieerden, waardoor een verkenning mogelijk werd van de factoren die het gedrag ervan beheersen.

Gesimuleerde dagelijkse (elke 6 uur getoond) oppervlaktetemperatuur (Deg.C) gedurende een jaar in het Rupelien (32 miljoen jaar geleden) vergeleken met vandaag. Krediet:Alexander Farnsworth

Het team verzamelde bewijs van 'proxy's' (indirecte indicatoren van het klimaat uit het geologische record) om te reconstrueren hoe de regenval is veranderd in Oost-Azië in de afgelopen 145 miljoen jaar, ook in tijden dat de wereld veel warmer was dan vandaag. Deze waarnemingen wijzen op significante veranderingen in de regenval gedurende deze periode in Oost-Azië.

Echter, het bepalen van de oorzaak van deze veranderingen is moeilijk omdat de proxy's een slechte ruimtelijke en temporele dekking hebben en geen inzicht geven in de rollen van verschillende drijfveren.

In plaats daarvan, klimaatmodellen kunnen worden gebruikt om de grondoorzaken van verandering te begrijpen, door de laatste 145 miljoen jaar aan klimaatvariaties te simuleren om te helpen bij de interpretatie van de proxy-waarnemingen en, cruciaal, om de belangrijke processen te begrijpen die leiden tot veranderingen in de Oost-Aziatische moesson door de geologische tijd.

Dr. Stuart Robinson van de Universiteit van Oxford, een andere co-auteur, zei:"Dit werk demonstreert heel mooi de kracht van het samen gebruiken van klimaatmodellen en geologie.

"Inferenties van het klimaat op basis van sedimenten en fossielen bieden ons een verhaal van klimaatverandering in het verleden, terwijl de modellen ons de mogelijkheid bieden om de fysieke klimaatprocessen en de gevoeligheid van deze processen voor verschillende factoren te begrijpen, zoals CO2 en geografie."