Neerslag geassocieerd met de Intertropische Convergentie Zone (ITCZ), de gordel van convergerende passaatwinden en stijgende lucht die de aarde omringt nabij de evenaar, beïnvloedt de voedsel- en waterzekerheid van ongeveer 1 miljard mensen wereldwijd. Ze omvatten ongeveer 11% van de Braziliaanse bevolking, geconcentreerd in vier staten van de noordoostelijke regio:Rio Grande do Norte, Ceará, Piauí, en Maranhão. Grote delen van deze staten hebben een semi-aride klimaat, en ongeveer de helft van al hun jaarlijkse regenval valt in slechts twee maanden (maart en april), wanneer de tropische regengordel zijn zuidelijkste positie bereikt, over het noorden van het noordoosten. Gedurende de rest van het jaar, de tropische regengordel verschuift verder naar het noorden. Bijvoorbeeld, het is verantwoordelijk voor de piekregenval in de kuststreek van Venezuela in juli en augustus.

Het voorspellen van het toekomstige gedrag van neerslag in semi-aride gebieden zoals deze is van fundamenteel belang voor de samenleving om te kunnen anticiperen op mogelijke verschuivingen in neerslagpatronen als gevolg van aanhoudende klimaatverandering. Een studie van Cristiano Chiessi, een professor aan de Universiteit van São Paulo (USP) in Brazilië, en medewerkers laten zien dat de neerslag in het noorden van de noordoostelijke regio van Brazilië de afgelopen 5 jaar stelselmatig is afgenomen, 000 jaar, in tegenstelling tot een belangrijk paradigma in de paleoklimatologie. Deze herziene kijk op wat er in het verleden is gebeurd, helpt bij het produceren van een realistischer scenario voor wat er in de toekomst kan gebeuren.

Een artikel over het onderzoek is gepubliceerd in Paleoceanografie en paleoklimatologie . De studie werd ondersteund door FAPESP.

"Volgens het heersende paradigma, de tropische regengordel is de afgelopen 5 jaar naar het zuiden gemigreerd, 000 jaar. Ons onderzoek suggereert in plaats daarvan dat het breedte-oscillatiebereik kleiner werd, zodat het nu oscilleert binnen een smallere band, " vertelde Chiessi aan Agência FAPESP.

Waardevolle informatie over de reacties van het klimaatsysteem op verschillende omstandigheden wordt vastgelegd in geologische sedimenten die op de zeebodem zijn afgezet. De studie omvat drie onafhankelijke indicatoren van neerslag afkomstig van sedimenten die zijn verzameld langs de monding van de Parnaíba op de grens tussen Piauí en Maranhão.

"We analyseerden de verhouding tussen de niveaus van de chemische elementen titanium en calcium. Het titanium is afkomstig van continentale rotserosie, terwijl het calcium uit de schelpen van mariene organismen komt, "Zei Chiessi. "We schatten ook de snelheid waarmee continentale sedimenten zich ophoopten op de zeebodem, en de samenstelling van waterstofisotopen in continentale plantenwas gevonden in zeesediment. Deze drie datasets, samen met onze analyse van de output van numerieke klimaatmodellen, wees op samentrekking van de tropische regengordel in de laatste 5, 000 jaar, in plaats van de voorgestelde migratie naar het zuiden."

De studie toont ook aan dat de verdeling van de oppervlaktetemperatuur in de twee hemisferen een sleutelfactor is in de positie van de tropische regengordel, ook in tegenstelling tot het heersende paradigma.

"Volgens het paradigma, zuidelijke migratie van de tropische regengordel was te wijten aan een geleidelijke toename van de straling die tijdens de zomer van de zon door het zuidelijk halfrond werd ontvangen. Het tegenovergestelde gebeurde op het noordelijk halfrond, die de migratie van de tropische regengordel naar het noorden steeds meer belemmeren. Echter, onze aandacht werd gevestigd op twee zwakke punten in dit model, " zei Chiessi. "De eerste was de veronderstelling dat de positie van de regengordel werd bepaald door de verdeling van de oppervlaktetemperatuur in beide hemisferen, die niet noodzakelijk lineair reageren op de verdeling van zonnestraling. Ten tweede, het bewijs dat het paradigma ondersteunde, bevond zich bijna uitsluitend op het noordelijk halfrond. Er was geen bewijs van de migratie op het zuidelijk halfrond."

Hoewel zonnestraling de beschreven veranderingen onderging, hij ging door, reacties in de hemisferen waren verschillend vanwege het verschil in de oppervlakte van de continenten en oceanen in elk (continenten reageren sneller dan oceanen op veranderingen in zonnestraling). "Het is daarom noodzakelijk om het paradigma te herzien dat de paleoklimatologie gedurende twee decennia heeft beïnvloed, " hij zei.

Numerieke klimaatmodellen suggereren dat tegen het einde van deze eeuw het breedte-oscillatiebereik van de tropische regengordel zal krimpen, verdere vermindering van de regenval in het noordelijke deel van de noordoostelijke regio van Brazilië, met mogelijk ernstige sociale en ecologische gevolgen. Echter, als de Atlantische meridionale kantelende circulatie (AMOC) aanzienlijk zwakker wordt, het omslagpunt bereiken dat in een ander onderzoek van Chiessi werd voorspeld, de opwarming van de Zuid-Atlantische Oceaan zal die van de Noord-Atlantische Oceaan overtreffen, waardoor de regenband naar het zuiden wordt geforceerd. "Dit zou in verschillende delen van de wereld negatieve gevolgen hebben. In Brazilië, echter, het zou een nog grotere daling van de neerslag in het noordelijke deel van het noordoosten voorkomen, " hij zei.