فترات الجفاف القديمة تقديم أدلة حول مستقبل الجفاف
ناسا - بما أن أجزاء من أمريكا الوسطى وجنوب غرب الولايات المتحدة تحمل بعض أسوأ موجات الجفاف التي ضربت تلك المناطق منذ عقود ، فقد اكتشف العلماء أدلة جديدة حول فترات الجفاف القديمة التي تشير إلى أن المستقبل قد يؤدي إلى مزيد من نقص المياه. قدم ثلاثة باحثين يتحدثون في الاجتماع السنوي للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي في سان فرانسيسكو في ديسمبر 5 ، 2011 ، نتائج جديدة حول الماضي ومستقبل الجفاف.
{mp4} NASA_dفاف {/ mp4}
ما قبل كولومبوس طي
بن كوك، وهو علم المناخ التابعة للمعهد غودارد للدراسات الفضائية (GISS) والتابع لجامعة كولومبيا لامونت دوهيرتي مرصد الأرض في مدينة نيويورك، وأبرز الأبحاث الجديدة تشير إلى القديمة لأمريكا الوسطى حضارات المايا والأزتيك المرجح الجفاف تضخيم في شبه جزيرة يوكاتان وجنوب ووسط المكسيك من الغابات المطيرة المقاصة لإفساح المجال أمام المراعي والأراضي الزراعية.
ويمكن تحويل الغابات إلى أراض زراعية زيادة انعكاسية، أو البياض، من سطح الأرض في الطرق التي تؤثر في أنماط هطول الأمطار. "الاراضي الزراعية والمراعي امتصاص الطاقة أقل قليلا من الشمس من الغابات المطيرة بسبب سطوحها تميل الى أن تكون أخف وزنا وأكثر تعبيرا"، وأوضح كوك. "وهذا يعني أن هناك قدرا أقل من الطاقة المتاحة للالحراري وهطول الأمطار."
جديد نمذجة المناخ تظهر أن إزالة الغابات على نطاق واسع في أمريكا الوسطى ما قبل كولومبوس تتوافق مع انخفاض مستويات هطول الأمطار. هذه الصورة تبين كيف ان الكثير من هطول الأمطار ورفض طبيعي في جميع أنحاء المنطقة بين CE CE 800 950 وكان خلال هذه الفترة من الزمن أن حضارة المايا بلغ عدد سكان ذروتها وانهار فجأة. (الائتمان: بن كوك، جودارد لدراسات الفضاء)
يستخدم كوك وزملاؤه نموذج مناخي عالية الدقة وضعت في معهد غودارد لتشغيل المحاكاة التي قارنت كيف أنماط الغطاء النباتي خلال مرحلة ما قبل الكولومبية (قبل 1492 م) وفترة ما بعد الكولومبي أثرت الأمطار والجفاف في أمريكا الوسطى. وشهدت حقبة ما قبل كولومبوس إزالة الغابات على نطاق واسع في شبه جزيرة يوكاتان وجميع أنحاء جنوب ووسط المكسيك. خلال فترة ما بعد كولومبس، ورفض إعادة إحياء الغابات والسكان الأصليين وهجرت المزارع والمراعي.
المحاكاة كوك تشمل مدخلات من إعادة بناء الغطاء الأرضي نشرت حديثا أن واحدة من أكثر السجلات كاملة ودقيقة للتغيرات الغطاء النباتي البشرية المتاحة. كانت النتائج لا لبس فيها: مستويات الأمطار انخفض بنسبة قدرا كبيرا - 10 عموما في المئة 20 - عندما إزالة الغابات على نطاق واسع. سجل هطول الأمطار من الصواعد، وهو نوع من تشكيل كهف تتأثر مستويات الرطوبة التي paleoclimatologists استخدامها لاستنتاج اتجاهات المناخ في الماضي، في يوكاتان نتفق تماما مع نتائج النموذج كوك.
وأثر هو أكثر ما يلفت الانتباه على شبه جزيرة يوكاتان وجنوب المكسيك، والمناطق التي تزامنت مع وجود مراكز للحضارات المايا والأزتيك، وكان على مستويات عالية من إزالة الغابات والسكان الأكثر كثافة مركزة. انخفضت مستويات هطول الأمطار، على سبيل المثال، بقدر ما في المئة 20 على أجزاء من شبه جزيرة يوكاتان بين CE 800 واوربا 950
دراسة كوك تدعم البحوث السابقة التي تشير إلى الجفاف، وقد تضخمت من إزالة الغابات، وعاملا رئيسيا في الانهيار السريع للامبراطورية المايا حول CE 950 في 2010، روبرت Oglesby، مصمم نماذج المناخ التي يوجد مقرها في جامعة نبراسكا، ونشرت الدراسة في مجلة البحوث الجيوفيزيائية وأظهرت أن من المرجح أن إزالة الغابات وساهمت في انهيار حضارة المايا. على الرغم من النمذجة Oglesby وكوك التوصل الى استنتاجات مماثلة، وكان كوك الوصول الى مستوى قياسي بلغ أكثر من دقيقة وموثوق بها من تغيرات في الحياة النباتية.
في ذروة حضارة المايا بين CE 800 واوربا 950، وإعادة الغطاء النباتي كوك أساس له في النمذجة يشير إلى أن مايا قد غادر سوى نسبة ضئيلة من الغابات في شبه جزيرة يوكاتان سليمة. قبل فترة بين CE 1500 واوربا 1650، في المقابل، بعد وصول الأوروبيين قد هلك السكان الأصليين، والغطاء النباتي الطبيعي غطت تقريبا كل من يوكاتان. في العصر الحديث، غيرت إزالة الغابات بعض المناطق القريبة من الساحل، ولكن غالبية كبيرة من الغابات في شبه الجزيرة لا تزال سليمة.
"وأود أن لا يجادل أن إزالة الغابات تسبب الجفاف أو أنها مسؤولة بالكامل عن انخفاض مايا، ولكن نتائجنا لا تظهر أن إزالة الغابات يمكن أن انحياز المناخ نحو الجفاف، وذلك ما يقرب من نصف جفاف في فترة ما قبل الاستعمار كان نتيجة لإزالة الغابات "، وقال كوك.
شمال شرق Megadroughts
استمرت موجة الجفاف مشاركة كبيرة لتؤثر على شمال شرق البلاد وقعت في 1960s، لنحو ثلاث سنوات وأوقع خسائر كبيرة في المنطقة. وقد كشفت دوروثي Peteet، وهو paleoclimatologist ينتمي أيضا مع معهد غودارد ناسا وجامعة كولومبيا، والأدلة التي تظهر حالات الجفاف الشديد، أكثر بكثير وقعت في شمال شرق البلاد.
من خلال تحليل العينات التي جمعت من الرواسب الاهوار المد والجزر عدة في وادي نهر هدسون، وقد وجدت Peteet وزملاؤها في لامونت دوهيرتي أدلة على أن لا يقل عن ثلاث فترات الجفاف الكبرى وقعت في شمال شرق البلاد في غضون السنوات 6,000 الماضي. واستمر اطول، والتي تتطابق مع فترة من الوقت والمعروفة باسم الفترة الحارة للقرون الوسطى و، منذ بضع سنوات، وبدأت 500 حول CE 850 الآخران وقعت أكثر من 5,000 سنوات. كانت أقصر، فقط حول 20 إلى سنوات 40، ولكن شديدة على الأرجح.
وقال "الناس لا يفكرون بشكل عام عن شمال شرق البلاد كمنطقة يمكن أن تعاني من الجفاف، ولكن هناك من الأدلة الجيولوجية التي تظهر موجات الجفاف الكبرى، وأنها تقع"، وقال Peteet. "انه شيء لا يمكن تجاهل العلماء. ما نعثر في هذه قلوب الرسوبيات تأثير سلبي كبير على المنطقة".
اكتشف فريق Peteet في جميع حالات الجفاف 3 باستخدام طريقة تسمى الأشعة السينية مضان الطيفي. تستخدم هذه التقنية في مجموعة أساسية جمعت في مارش Piermont في نيويورك للبحث عن العناصر المميزة - مثل البروم والكالسيوم - أن من المرجح أن تحدث في الأهوار خلال فترات الجفاف.
وكانت المياه العذبة من نهر هدسون، والمياه المالحة من المحيط الأطلسي على حد سواء السائدة في الاهوار Piermont في فترات زمنية مختلفة، ولكن المياه المالحة يتحرك النهر خلال فترات الجفاف وكمية المياه العذبة التي تدخل انخفاض الأهوار. اكتشف فريق Peteet لمستويات عالية للغاية من كل من البروم والكالسيوم، وكلاهما من المؤشرات على وجود المياه المالحة ووجود الجفاف، في أجزاء من قلوب الرسوبيات الموافق 5,745 و5,480 سنوات.
خلال الفترة الحارة للقرون الوسطى ووجد الباحثون أيضا زيادة لافتة في وفرة أنواع معينة من أنواع حبوب اللقاح، وخاصة الصنوبر وجوز، وهذا يشير إلى وجود مناخ جاف. قبل فترة احترار في العصور الوسطى، في المقابل، كان هناك المزيد من أشجار البلوط، والتي تفضل ظروف أكثر رطوبة. ايضا انها وجدت طبقة سميكة من الفحم مما يدل على أن حرائق الغابات، والتي هي أكثر تكرارا خلال فترات الجفاف، كانت شائعة خلال الفترة الحارة للقرون الوسطى و.
واضاف "اننا لا نزال بحاجة إلى بذل المزيد من البحوث قبل أن نتمكن من القول بكل ثقة كيف جفاف واسع النطاق أو متكرر في شمال شرق البلاد وكانت"، وقال Peteet. هناك بعض الثغرات في الفريق Peteet النوى في دراستها، على سبيل المثال، أنها تعتزم التحقيق في بمزيد من التفصيل. إنها تتوقع أيضا لتوسيع نطاق المشروع إلى الأهوار الأخرى، ومصبات الأنهار في شمال شرق البلاد والتعاون مع النماذج المناخية لبدء إغاظة من العوامل التي تسبب الجفاف أن يحدث في المنطقة.
مستقبل الغذاء
تغير المناخ، مع قدرتها على إعادة توزيع توافر المياه في جميع أنحاء العالم من خلال زيادة هطول الأمطار في بعض المناطق في حين تفاقم الجفاف في مناطق أخرى، قد تؤثر سلبا على المحاصيل الزراعية في مناطق معينة من العالم.
دراسة جديدة أجرتها جامعة برنستون شيفيلد جوستين الهيدرولوجيا يدل على ان مناطق العالم النامية التي هي المعرضة للجفاف ولها تزايد عدد السكان والقدرات المحدودة لتخزين المياه، مثل افريقيا جنوب الصحراء، ستكون الأكثر عرضة لخطر رؤية محاصيلهم تخفيض عائداتها في المستقبل.
ركض شيفيلد وفريقه نماذج المحاكاة الهيدرولوجية لقرون 20th و21st ونظرت إلى كيفية الجفاف قد تتغير في المستقبل وفقا لسيناريوهات مختلفة لتغير المناخ. وجدوا أن المساحة الإجمالية المتضررة من الجفاف لم يطرأ تغيير كبير على مدى السنوات الماضية 50 على الصعيد العالمي.
ومع ذلك، فإن النموذج يبين يتوقع أن يحدث انخفاض في هطول الأمطار وزيادة في الطلب التبخر إلى زيادة وتيرة موجات الجفاف على المدى القصير. وجدوا أيضا أن المنطقة عبر الجفاف أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى التي تعاني من سترتفع بنسبة تصل إلى شقين بحلول منتصف القرن، و21st ثلاثة أضعاف بحلول نهاية القرن.
وعندما حلل فريق الباحثين هذه التغييرات ما يعني لزيادة الإنتاجية الزراعية في المستقبل في جميع أنحاء العالم، أن تأثير ذلك على أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى ستكون قوية خصوصا.
الإنتاج الزراعي يعتمد على عدد من العوامل وراء وفرة المياه بما في ذلك ظروف التربة، والتكنولوجيات المتاحة، وأنواع المحاصيل. بالنسبة لبعض المناطق من أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، وجد الباحثون أن الإنتاجية الزراعية ومن المحتمل أن تنخفض بنسبة تزيد على المئة 20 بحلول منتصف القرن الحالي بسبب الجفاف وارتفاع درجات الحرارة.
المصدر: تم إعداد هذه المقالة أصلا بواسطة Voiland آدم وماريا خوسيه Viñasas للمدخل وكالة ناسا أبحث في ميزة أخبار الأرض.
إعادة اكتشاف طريقة المايا
كيف يمكن لحضارة المايا أن تلهم الأمن الغذائي الحضري المعاصر
في دراسة نُشرت مؤخرًا في علم الاقتصاد البيئي ، بحث الباحث في المركز ستيفان بارتيل والمؤلف المشارك كريستيان إسيندال في جامعة أوبسالا ، كيف يمكن لنظام مايا الكولومبي الغذائي أن يلهم الأمن الغذائي الحضري المعاصر.
كتب ذات صلة:
المستقبل الذي نختاره: النجاة من أزمة المناخ
بقلم كريستيانا فيغيريس وتوم ريفيت كارناك
يقدم المؤلفون ، الذين لعبوا أدوارًا رئيسية في اتفاقية باريس بشأن تغير المناخ ، رؤى واستراتيجيات لمعالجة أزمة المناخ ، بما في ذلك العمل الفردي والجماعي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
الأرض غير الصالحة للسكن: الحياة بعد الاحترار
ديفيد والاس ويلز
يستكشف هذا الكتاب العواقب المحتملة للتغير المناخي غير الخاضع للرقابة ، بما في ذلك الانقراض الجماعي ، وندرة الغذاء والماء ، وعدم الاستقرار السياسي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
وزارة المستقبل: رواية
بواسطة كيم ستانلي روبنسون
تتخيل هذه الرواية عالم المستقبل القريب يتصارع مع تأثيرات تغير المناخ وتقدم رؤية لكيفية تحول المجتمع لمعالجة الأزمة.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
تحت سماء بيضاء: طبيعة المستقبل
من اليزابيث كولبرت
يستكشف المؤلف تأثير الإنسان على العالم الطبيعي ، بما في ذلك تغير المناخ ، وإمكانية الحلول التكنولوجية لمواجهة التحديات البيئية.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي
حرره بول هوكين
يقدم هذا الكتاب خطة شاملة لمعالجة تغير المناخ ، بما في ذلك الحلول من مجموعة من القطاعات مثل الطاقة والزراعة والنقل.
