Gli antichi incantesimi a secco offrono indizi sul futuro della siccità
NASA - Mentre alcune parti dell'America centrale e del sud-ovest degli Stati Uniti subiscono alcuni dei peggiori periodi di siccità che colpiscono quelle aree da decenni, gli scienziati hanno portato alla luce nuove prove su antichi periodi di siccità che suggeriscono che il futuro potrebbe portare a una carenza d'acqua ancora più grave. Tre ricercatori che hanno partecipato all'incontro annuale della American Geophysical Union a San Francisco il dicembre 5, 2011, hanno presentato nuove scoperte sul passato e sul futuro della siccità.
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Crollo pre-colombiano
Ben Cook, un climatologo affiliato al Goddard Institute for Space Studies della NASA (GISS) e alla Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University di New York, ha evidenziato una nuova ricerca che indica che le antiche civiltà mesoamericane dei Maya e degli Aztechi probabilmente amplifcarono la siccità nel Penisola dello Yucatan e Messico centrale e meridionale eliminando le foreste pluviali per fare spazio ai pascoli e ai terreni agricoli.
Convertire la foresta in terreni agricoli può aumentare la riflettività, o albedo, della superficie terrestre in modi che influenzano i modelli di precipitazione. "I terreni agricoli e i pascoli assorbono meno energia dal sole rispetto alla foresta pluviale perché le loro superfici tendono ad essere più leggere e riflettenti", ha spiegato Cook. "Ciò significa che c'è meno energia disponibile per convezione e precipitazione".
I nuovi modelli climatici mostrano che la deforestazione diffusa nell'America centrale precolombiana corrispondeva a livelli di precipitazioni inferiori. Questa immagine mostra quanta precipitazione è diminuita rispetto al normale in tutta la regione tra 800 CE e 950 CE Fu durante questo periodo che la civiltà Maya raggiunse il suo picco di popolazione e improvvisamente collassò. (Credito: Ben Cook, Goddard Institute for Space Studies della NASA)
Cook e colleghi hanno utilizzato un modello climatico ad alta risoluzione sviluppato dal GISS per eseguire simulazioni che hanno confrontato il modo in cui i modelli di copertura vegetale durante i periodi pre-colombiano (prima di 1492 CE) e post-colombiano hanno interessato precipitazioni e siccità in America centrale. L'era precolombiana vide una diffusa deforestazione sulla penisola dello Yucatan e in tutto il Messico centrale e meridionale. Durante il periodo post-colombiano, le foreste si rigenerarono mentre le popolazioni native diminuivano e terreni agricoli e pascoli venivano abbandonati.
Le simulazioni di Cook includono input da una ricostruzione di copertura del suolo appena pubblicata che è uno dei più completi e accurati registri delle variazioni di vegetazione umana disponibili. I risultati sono inconfondibili: i livelli di precipitazioni sono diminuiti di una quantità considerevole - in genere da 10 a 20 per cento - quando la deforestazione era diffusa. I dati sulle precipitazioni delle stalagmiti, un tipo di formazione di grotte affetta da livelli di umidità che i paleoclimatologi usano per dedurre le passate tendenze climatiche, nello Yucatán concordano bene con i risultati del modello di Cook.
L'effetto è più evidente sulla penisola dello Yucatan e sul sud del Messico, aree che si sovrappongono ai centri delle civiltà Maya e Azteche e hanno alti livelli di deforestazione e le popolazioni più densamente concentrate. I livelli di precipitazioni sono diminuiti, ad esempio, del 20% rispetto a parti della penisola dello Yucatan tra 800 CE e 950 CE
Lo studio di Cook supporta ricerche precedenti che suggeriscono che la siccità, amplificata dalla deforestazione, era un fattore chiave nel rapido collasso dell'impero Maya intorno a 950 CE. In 2010, Robert Oglesby, un modellista del clima con sede presso l'Università del Nebraska, pubblicò uno studio nel Journal of Geophysical Research ciò dimostra che probabilmente la deforestazione ha contribuito al crollo dei Maya. Sebbene la modellazione di Oglesby e Cook abbia raggiunto conclusioni simili, Cook ha avuto accesso a una registrazione più accurata e affidabile dei cambiamenti della vegetazione.
Durante il picco della civiltà Maya tra 800 CE e 950 CE, la ricostruzione della copertura del terreno basata sul modello di Cook indica che i Maya avevano lasciato intatta solo una piccola percentuale delle foreste della penisola dello Yucatan. Nel periodo tra 1500 CE e 1650 CE, al contrario, dopo l'arrivo degli europei avevano decimato popolazioni autoctone, la vegetazione naturale copriva quasi tutto lo Yucatan. Nei tempi moderni, la deforestazione ha modificato alcune aree vicino alla costa, ma una grande maggioranza delle foreste della penisola rimane intatta.
"Non direi che la deforestazione causa siccità o che è interamente responsabile del declino dei Maya, ma i nostri risultati dimostrano che la deforestazione può condizionare il clima verso la siccità e che circa la metà della secchezza nel periodo pre-coloniale è stata la risultato della deforestazione ", ha detto Cook.
Megadroughts nord-orientali
L'ultima grave siccità che ha colpito il Nord-Est si è verificata negli 1960, persiste per circa tre anni e ha causato un forte tributo alla regione. Dorothy Peteet, un paleoclimatologo affiliato anche alla NASA GISS e alla Columbia University, ha scoperto prove che dimostrano che la siccità molto più grave si è verificata nel nord-est.
Analizzando nuclei di sedimento raccolti da diverse paludi di marea nella valle del fiume Hudson, Peteet e i suoi colleghi di Lamont-Doherty hanno trovato prove che almeno tre importanti periodi di siccità si sono verificati nel Nord-Est negli ultimi 6,000 anni. La più lunga, che corrisponde a un periodo di tempo noto come Periodo medievale caldo, è durata alcuni anni 500 e ha avuto inizio intorno a 850 CE. Gli altri due sono avvenuti più di 5,000 anni fa. Erano più brevi, solo da 20 a 40 anni, ma probabilmente più gravi.
"La gente generalmente non pensa al Nord-Est come a un'area che può sperimentare la siccità, ma ci sono prove geologiche che mostrano che si verificano e si verificano gravi siccità", ha detto Peteet. "È qualcosa che gli scienziati non possono ignorare: ciò che stiamo riscontrando in questi sedimenti ha grandi implicazioni per la regione".
La squadra di Peteet ha rilevato tutte e tre le siccità usando un metodo chiamato spettroscopia di fluorescenza a raggi X. Hanno usato la tecnica su un nucleo raccolto a Piermont Marsh a New York per cercare elementi caratteristici - come il bromo e il calcio - che hanno maggiori probabilità di verificarsi nella palude durante la siccità.
L'acqua dolce del fiume Hudson e l'acqua salata proveniente dall'Oceano Atlantico erano entrambi predominanti nella palude di Piermont in diversi periodi di tempo, ma l'acqua salata si sposta a monte durante i periodi secchi, mentre la quantità di acqua dolce che entra nella palude diminuisce. La squadra di Peteet ha rilevato livelli estremamente elevati sia di bromo che di calcio, entrambi indicatori della presenza di acqua salata e dell'esistenza di siccità, in sezioni dei nuclei di sedimento corrispondenti a 5,745 e 5,480 anni fa.
Durante il Periodo Caldo Medievale, i ricercatori hanno anche riscontrato notevoli aumenti nell'abbondanza di alcuni tipi di specie di polline, in particolare di pino e hickory, che indicano un clima secco. Prima del periodo caldo caldo, al contrario, c'erano più querce, che preferiscono le condizioni più umide. Hanno anche trovato uno spesso strato di carbone che dimostra che gli incendi, che sono più frequenti durante la siccità, erano comuni durante il Periodo Caldo Medievale.
"Abbiamo ancora bisogno di fare ulteriori ricerche prima di poter dire con fiducia quanto siano state frequenti e frequenti siccità nel Nordest", ha detto Peteet. Ci sono alcune lacune nei nuclei La squadra di Peteet ha studiato, per esempio, che ha intenzione di indagare in modo più dettagliato. Si aspetta inoltre di estendere la portata del progetto ad altre paludi ed estuari nel Nordest e di collaborare con i modellatori del clima per iniziare a prendere in giro i fattori che causano la siccità nella regione.
Il futuro del cibo
I cambiamenti climatici, con la possibilità di ridistribuire la disponibilità di acqua in tutto il mondo aumentando le piogge in alcune zone e peggiorando la siccità in altri, potrebbero influire negativamente sui raccolti in alcune regioni del mondo.
Una nuova ricerca condotta dall'idrologo della Princeton University, Justin Sheffield, mostra che le aree del mondo in via di sviluppo a rischio di siccità e con una popolazione in crescita e capacità limitate di immagazzinare acqua, come l'Africa subsahariana, saranno quelle più a rischio di vedere le loro colture diminuire i loro rendimenti in futuro.
Sheffield e il suo team hanno condotto simulazioni di modelli idrologici per i secoli 20th e 21st e hanno esaminato il modo in cui la siccità potrebbe cambiare in futuro in base ai diversi scenari dei cambiamenti climatici. Hanno scoperto che l'area totale colpita dalla siccità non è cambiata significativamente negli ultimi anni 50 a livello globale.
Tuttavia, il modello mostra riduzioni delle precipitazioni e gli aumenti della domanda di evaporazione sono previsti per aumentare la frequenza delle siccità a breve termine. Hanno anche scoperto che l'area dell'Africa sub-sahariana che sta vivendo la siccità aumenterà di almeno il doppio del secolo 21st e triplicata entro la fine del secolo.
Quando il team ha analizzato quali sarebbero stati questi cambiamenti per la futura produttività agricola in tutto il mondo, hanno scoperto che l'impatto sull'Africa subsahariana sarebbe particolarmente forte.
La produttività agricola dipende da una serie di fattori che vanno oltre la disponibilità di acqua, comprese le condizioni del suolo, le tecnologie disponibili e le varietà di colture. Per alcune regioni dell'Africa sub-sahariana, i ricercatori hanno scoperto che la produttività agricola probabilmente diminuirà di oltre il 20 per metà della metà del secolo a causa dell'essiccazione e del riscaldamento.
Fonte: questo articolo è stato originariamente preparato da Adam Voiland e Maria José-Viñasas un portale della NASA Guardando la funzione di notizie sulla Terra.
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