science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onomkeerbaar warmer en droger klimaat boven Oost-Azië

Bomen vertellen een hittegolf en droogtegeschiedenis van Oost-Azië. De afbeelding toont een landschap in Binnen-Mongolië, Noord-China, een boomringmonster van grove den (Pinus sylvestris L.), en een figuur met op boomringen gebaseerde hittegolf- en bodemvochtreconstructies van Zhang et al. Wetenschap (2020). Krediet:Peng Zhang, Hans Linderholm, Zhang et al., Wetenschap (2020)

Het semi-aride plateau van Mongolië kan binnenkort net zo onvruchtbaar worden als delen van het Amerikaanse zuidwesten als gevolg van een "vicieuze cirkel" van hittegolven - die de uitdroging van de grond verergert, en produceert uiteindelijk meer hittegolven - volgens een internationale groep klimaatwetenschappers.

Schrijven in het journaal Wetenschap , de onderzoekers waarschuwen dat hittegolven en gelijktijdige droogtes de afgelopen twee decennia aanzienlijk zijn toegenomen, met verontrustende gevolgen voor de toekomst. Met behulp van boomringgegevens, die een glimp bieden van regionale klimaten van vóór de moderne weerlogboeken, de onderzoekers ontwikkelden hittegolf- en bodemvochtrecords die suggereren dat recente opeenvolgende jaren van recordhoge temperaturen en droogtes ongekend zijn in meer dan 250 jaar.

Volgens de bevindingen van de studie, de recordhoge temperaturen in de regio worden versneld door het drogen van de grond, en samen vergroten deze veranderingen de afname van het grondwater. "Het resultaat, " coauteur Deliang Chen van de Zweedse Universiteit van Göteborg zei:"is meer hittegolven, wat meer bodemwaterverlies betekent, wat meer hittegolven betekent - en waar dit zou kunnen eindigen, kunnen we niet zeggen."

Als de grond nat is, verdamping koelt lucht aan het oppervlak. Echter, als de grond geen vocht meer heeft, warmteoverdracht direct naar de lucht. In hun krant Abrupte verschuiving naar een warmer en droger klimaat boven Oost-Azië voorbij het omslagpunt, de auteurs stellen dat in de afgelopen 260 jaar, pas de laatste decennia "tonen significante anticorrelatie tussen hittegolffrequentie en bodemvocht, naast een radicale afname van de fluctuatie in bodemvocht." De wetenschappers merken op dat een reeks recente hittegolven in Europa en Noord-Amerika het verband met lucht en bodemvocht aan het oppervlak blootleggen en suggereren dat "het semi-aride klimaat van deze regio een nieuw regime waarin bodemvocht niet langer abnormaal hoge luchttemperatuur verzacht."

Nu al, meren op het Mongoolse plateau zijn snel afgenomen. Vanaf 2014, onderzoekers uit China hadden een afname van 26 procent gedocumenteerd in het aantal meren groter dan een vierkante kilometer, met nog grotere gemiddelde reducties in grootte voor de grootste meren van de regio.

Een dwarsdoorsnede van grove den (Pinus sylvestris L.), een van de boomsoorten die wordt gebruikt voor de bodemvochtreconstructie in het binnenland van Oost-Azië. Krediet:Peng Zhang

"Nu zien we dat het niet alleen grote watermassa's zijn die verdwijnen, " zei corresponderende auteur Jee-Hoon Jeong van Chonnam National University in Zuid-Korea. "Het water in de bodem verdwijnt, te."

"Dit kan verwoestend zijn voor het ecosysteem van de regio, dat van cruciaal belang is voor de grote herbivoren, als wilde schapen, antilopen en kamelen, "Peng Zhang, de hoofdauteur van de studie en een onderzoeker aan de Universiteit van Göteborg. "Deze geweldige dieren leven al aan de rand, en deze effecten van klimaatverandering kunnen ze overdrijven."

Co-auteur Jin-Ho Yoon, van het Gwangju Instituut voor Wetenschap en Technologie in Zuid-Korea, merkte op dat de honderden jaren aan jaarringgegevens duidelijk maken dat de samenvloeiing van verhoogde zomerhittegolven en ernstige droogtes uniek is in de context van de afgelopen 260 jaar. Medeauteur Hans Linderholm, van de Universiteit van Göteborg, zei dat de bomen die in de analyse werden gebruikt, de hittegolven gedurende hun hele leven lijken te "voelen".

"De naaldbomen reageren sterk op abnormaal hoge temperaturen, "Zei Linderholm. "Door hun jaarringen te onderzoeken, we kunnen hun reactie op de recente hittegolven zien, en we kunnen zien dat ze in hun zeer lange leven nog nooit zoiets hebben meegemaakt."

De boomringen die in het onderzoek werden onderzocht, werden voornamelijk verzameld van het Mongoolse plateau, wat suggereert dat de toenemende hitte planten zelfs op grote hoogte beïnvloedt.

Veranderingen in het ecosysteem van de regio, gedreven door hittegolven en droogte, kan verwoestend zijn voor grote herbivoren, zoals wilde schapen, antilopen en kamelen. Krediet:Usukhbayar Gankhuyag op Unsplash

Daniël Griffin, van de afdeling Geografie van de Universiteit van Minnesota, Milieu en Maatschappij, die niet bij deze studie betrokken is, maar de paper heeft beoordeeld, zei dat het langetermijnperspectief van deze boomringrecords een genuanceerd beeld illustreert van het veranderende klimaat dat nu grote delen van de regio in het binnenland van Oost-Azië teistert.

"Het is één ding om te erkennen dat de "normale" klimaatomstandigheden aan het veranderen zijn. wat me het meest zorgen baart, is denken aan de extreme gebeurtenissen van de toekomst:hoe ernstig kunnen die worden?" vroeg Griffin. "En als het "nieuwe normaal" extreem heet en droog is naar historische maatstaven, dan kunnen toekomstige uitersten heel anders zijn dan alles wat we eerder hebben gezien."

Terwijl in Europa en Azië warmere en drogere trends worden waargenomen, Mongolië en de omringende landen zijn bijzonder interessant voor klimaatwetenschappers omdat deze regio in Binnen-Oosten een zeer directe link heeft met de wereldwijde atmosferische circulaties.

Atmosferische golven in de zomer hebben de neiging om een ​​hogedrukkampatroon rond Mongolië te creëren dat wekenlang kan aanhouden. hittegolven veroorzaken, " verklaarde coauteur Simon Wang van de Utah State University in de Verenigde Staten. "Het opwarmende klimaat versterkt deze atmosferische golven, waardoor de kans op langdurige of geïntensiveerde hogedruk boven Mongolië toeneemt en dit kan ook gevolgen hebben voor het noordelijk halfrond."

Boomringgegevens van Siberische lariks en andere boomsoorten tonen aan dat hittegolven en het drogen van de bodem van het Mongoolse plateau de afgelopen twee decennia zijn versneld. Het klimaatregime van de regio bevindt zich op een kantelpunt, wat gevolgen heeft voor Mongolië en het noordelijk halfrond. Krediet:Ken Shono, Unsplash

"Zo'n grootschalige atmosferische kracht wordt verder versterkt door lokale interacties met het landoppervlak, " co-auteur Hyungjun Kim, van de Universiteit van Tokio in Japan, gewezen. "Er is mogelijk al een nog erger probleem opgetreden waarbij een onomkeerbare feedbacklus wordt geactiveerd en de regio versnelt naar een hetere en drogere toekomst."

Inderdaad, de onderzoekers hebben waargenomen dat recente hittegolven zijn gekomen met nog drogere en hetere lucht, onder de versterkte hogedrukrug, dan de hittegolven van vroeger.

Het onderzoeksteam ontdekte dat de gelijktijdigheid van opwarmen en drogen een "omslagpunt" lijkt te naderen en mogelijk onomkeerbaar is, die Mongolië in een permanente staat van droogte kunnen brengen.

Dit onderzoek verschijnt in de 27 november, 2020, probleem van Wetenschap .