Wetenschappers hebben een gapend gat in de wereldklimaatrecords gevuld door 600 jaar bodemvochtschommelingen in Zuid- en Midden-Zuid-Amerika te reconstrueren. Naast het documenteren van de mechanismen achter natuurlijke veranderingen, de nieuwe Zuid-Amerikaanse Droogteatlas onthult dat ongekend wijdverbreide, intense droogtes en ongewoon natte periodes nemen sinds het midden van de 20e eeuw toe. Het suggereert dat de toegenomen volatiliteit deels te wijten kan zijn aan de opwarming van de aarde, samen met eerdere vervuiling van de atmosfeer door ozonafbrekende chemicaliën. De atlas is deze week gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences .

Recente droogtes hebben de landbouw in grote delen van het continent geteisterd, trends die de studie 'alarmerend' noemt. Hoofdauteur Mariano Morales van het Argentijnse Instituut voor Sneeuw, Glacier and Environmental Sciences bij de National Research Council for Science and Technology, zei, "Steeds extremere hydroklimaatgebeurtenissen zijn consistent met de effecten van menselijke activiteiten, maar de atlas alleen levert geen bewijs van hoeveel van de waargenomen veranderingen te wijten zijn aan natuurlijke klimaatvariabiliteit versus door de mens veroorzaakte opwarming." Het nieuwe langetermijnrecord "belicht de acute kwetsbaarheid van Zuid-Amerika voor extreme klimaatgebeurtenissen, " hij zei.

Medeauteur Edward Cook, hoofd van het Tree Ring Lab aan de Lamont-Doherty Earth Observatory van Columbia University, zei, "We willen niet van de klif springen en zeggen dat dit allemaal klimaatverandering is. Er is veel natuurlijke variabiliteit die door de mens veroorzaakte klimaatverandering zou kunnen nabootsen." Echter, hij zei, gewapend met het nieuwe 600-jarige record, wetenschappers zijn beter toegerust om dingen uit te zoeken.

De Zuid-Amerikaanse Droogteatlas is de laatste in een reeks droogteatlassen samengesteld door Cook en collega's, die vele eeuwen van jaar tot jaar klimaatomstandigheden in Noord-Amerika dekt; Azië; Europa en de Middellandse Zee; en Nieuw-Zeeland en Oost-Australië. Daaropvolgende studies die voortbouwen op de atlassen hebben nieuwe inzichten opgeleverd in hoe droogtes vroegere beschavingen negatief hebben beïnvloed, en de steeds duidelijkere rol van door de mens veroorzaakte opwarming op het moderne klimaat. Meest recent, vervolganalyses van Noord-Amerika hebben gesuggereerd dat opwarming de oorzaak is van wat misschien wel de ergste ooit bekende droogte in het westen van de VS is.

De nieuwe atlas beslaat Argentinië, Chili, Uruguay, Paraguay, het grootste deel van Bolivia, en Zuid-Brazilië en Peru. Het is het resultaat van jarenlange veldverzamelingen van duizenden jaarringrecords, en daaropvolgende analyses door Zuid-Amerikaanse onderzoekers, samen met collega's in Europa, Canada, Rusland en de Verenigde Staten. Ringbreedtes weerspiegelen over het algemeen jaarlijkse veranderingen in bodemvocht, en de onderzoekers toonden aan dat verzamelde ringen goed correleren met droogtes en overstromingen die zijn geregistreerd vanaf de vroege Spaanse koloniale periode, evenals met moderne instrumentele metingen. Dit gaf hen het vertrouwen om de bodemvochtreconstructie uit te breiden tot vóór de schriftelijke vastleggingen.

De auteurs zeggen dat periodieke natuurlijke verschuivingen in neerslag worden veroorzaakt door complexe, in elkaar grijpende patronen van atmosferische circulatie op land en op zee. Een belangrijke factor:lage westenwinden die vocht vanuit de Stille Oceaan op het continent blazen. Deze worden gedeeltelijk beheerst door periodieke cyclische veranderingen in de temperatuur van het zeeoppervlak boven zowel de Stille Oceaan als de Atlantische Oceaan, die zowel droogte als natte periodes met zich mee kan brengen. De auteurs zeggen dat door broeikasgassen aangedreven verschuivingen in deze patronen verband lijken te houden met een nog steeds aanhoudende droogte van 10 jaar boven centraal Chili en West-Argentinië die ernstige watertekorten heeft veroorzaakt. samen met zwaardere dan normale regens in oostelijke regio's.

Neerslag wordt ook gedeeltelijk gecontroleerd door de zuidelijke ringvormige modus, een gordel van westenwinden die Antarctica omcirkelt. Deze gordel trekt periodiek zuidwaarts samen of breidt zich noordwaarts uit, en wanneer het contracteert, het verzwakt de westenwinden die regen naar Zuid-Amerika brengen. In de afgelopen decennia, het zit vast in het zuiden - grotendeels als gevolg van ozonafbrekende chemicaliën die worden gebruikt in 20e-eeuwse koelmiddelen die de ozon in de atmosfeer boven Antarctica vernietigden, wetenschappers geloven. De chemicaliën werden in de jaren tachtig verboden, maar hun effecten zijn blijven bestaan.

De derde belangrijke factor is de zogenaamde Hadley-cel, een wereldwijd fenomeen dat warme, vochtige lucht van dichtbij de evenaar en stuurt deze verder naar het noorden en zuiden, neerslag vallen als het gaat. De lucht bezinkt nabij het oppervlak op voorspelbare breedtegraden, tegen die tijd is het vocht grotendeels uitgewrongen; hierdoor ontstaan ​​de permanent droge zones van de subtropen, inclusief die in Zuid-Amerika. In de afgelopen decennia is de Hadley-cel is uitgebreid naar de polen, waarschijnlijk als reactie op door de mens veroorzaakte klimaatveranderingen; dit heeft de neerslagpatronen verschoven en de subtropische droge zones verbreed, vooral op het zuidelijk halfrond.

De atlas geeft aan dat de frequentie van wijdverbreide droogte sinds 1930 gestaag is toegenomen, met de hoogste retourtijden, ongeveer 10 jaar, ontstaan ​​sinds de jaren zestig. Ernstige watertekorten hebben van 1968 tot 1969 Centraal-Chili en West-Argentinië getroffen. 1976-1977, en 1996-1997. Momenteel, de droge gebieden van Centraal-Chili en West-Argentinië zijn opgesloten in een van de ernstigste tien jaar durende droogtes ooit. In sommige gebieden, tot tweederde van sommige graan- en groentegewassen is in sommige jaren verloren gegaan. Dit bedreigt "de mogelijke ineenstorting van voedselsystemen, ', zegt Morales.

Tegelijkertijd, zuidoostelijke delen van het continent krijgen te maken met zwaardere regen dan normaal. Walter Baethgen, die Latijns-Amerikaans landbouwonderzoek leidt voor het International Research Institute for Climate and Society van Columbia University, zegt dat zijn eigen studies aantonen dat het La Plata-bekken van Uruguay sinds 1970 vaker extreem natte zomers heeft gekend, met een overeenkomstige toename van de productie van gewassen en vee. Maar de frequentie van zeer droge zomers is hetzelfde gebleven, wat zich vertaalt in grotere verliezen van verwachte opbrengsten als ze zich voordoen, hij zei.

"Alles is consistent met het idee dat je zowel natte als droge gebeurtenissen zult intensiveren met de opwarming van de aarde, " zei Jason Smerdon, een klimaatwetenschapper bij Lamont-Doherty en een co-auteur van de studie.

Met behulp van nieuw ontwikkelde jaarringrecords uit Peru, Brazilië, Bolivië en Colombia, de groep werkt nu aan de uitbreiding van de atlas om het hele continent te bestrijken, en verleng de klimaatreconstructie terug 1, 000 jaar of meer, zei Morales.

De auteurs willen de studie wijden aan de nagedachtenis van wijlen María del Rosario Prieto, hun co-auteur, en actieve promotor van milieugeschiedenisstudies in Zuid-Amerika.