가뭄의 역사는 우리의 기후 미래에 대한 단서를 제공합니다

고대 건조 주문은 가뭄의 미래에 대한 단서를 제공합니다

미 중부와 미국 남서부의 일부가 수십 년 만에 최악의 가뭄을 견뎌내면서 과학자들은 미래가 더 심각한 물 부족을 가져올 수 있다고 주장하는 고대 건조한 마법에 대한 새로운 증거를 발굴했다. 12 월 5 (2011) 샌프란시스코에서 열린 미국 지구 물리학 연맹 (American Geophysical Union) 연례회의에서 연설 한 3 명의 연구원은 가뭄의 과거와 미래에 대한 새로운 발견을 발표했다.

콜럼버스 전 Collapse

NASA의 고다드 우주 연구 센터 (GISS)와 컬럼비아 대학의 Lamont-Doherty Earth Observatory와 제휴 한 기후 학자 벤 쿡 (Ben Cook)은 마야인들과 아즈텍 인들의 고대 메소 아메리카 문명이 유카탄 반도와 남부 및 중부 멕시코는 열대 우림을 청소하여 목초지와 농지를위한 공간을 만듭니다.

산림을 농경지로 전환 시키면 강수 패턴에 영향을 미치는 방식으로 지표의 반사율 또는 알베도가 증가 할 수 있습니다. "농지와 목초지는 열대 우림보다 태양으로부터의 에너지를 약간 흡수합니다. 왜냐하면 표면이 더 가볍고 반사가 심하기 때문입니다."라고 Cook은 설명했습니다. "이것은 대류와 강수에 이용할 수있는 에너지가 적다는 것을 의미합니다."

고대 건조 주문은 가뭄의 미래에 대한 단서를 제공합니다

새로운 기후 모델링은 콜롬비아 이전의 중미 지역의 광범위한 삼림 벌채가 강수량의 감소와 일치 함을 보여줍니다. 이 이미지는 800 CE와 950 CE 사이의 정상적인 지역에서 강수량이 얼마나 감소했는지 보여줍니다. 마야 문명이 최대 인구에 도달하고 갑자기 붕괴 된 것은이 기간 동안이었습니다. (제공 : Ben Cook, NASA의 우주 연구원 고다드 연구소)

쿡 (Cook)과 동료 연구원은 GISS에서 개발 된 고해상도 기후 모델을 사용하여 콜럼버스 이전 (1492 CE 이전)과 콜럼버스 이후 기간 동안의 식민지 덮개 패턴이 중앙 아메리카의 강수량과 가뭄에 어떻게 영향을 주 었는지 비교했습니다. 콜럼부스 이전 시대는 유카탄 반도와 남부 및 중앙 멕시코 전역에서 광범위한 삼림 벌채를 목격했습니다. 콜럼버스 이후의 기간 동안 토착민 인구가 감소하고 숲과 목초지가 포기됨에 따라 숲이 재생성되었습니다.

쿡의 시뮬레이션에는 인간 식물의 변화에 ​​대한 가장 완전하고 정확한 기록 중 하나 인 새롭게 공개 된 토지 재건의 자료가 포함되어 있습니다. 결과는 틀림 없습니다 : 삼림 ​​벌채가 널리 퍼 졌을 때 강수량은 상당한 양 (일반적으로 10에서 20 퍼센트)으로 감소했습니다. 고대 기후 학자들이 과거의 기후 경향을 추론하기 위해 사용하는 수분 수준에 영향을받는 동굴 형성의 일종 인 석순으로부터의 강수 기록은 유카탄에서 쿡의 모델 결과와 잘 일치한다.


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그 효과는 유카탄 반도와 멕시코 남부 지역에서 가장 두드러지며 마야인과 아즈텍 인 문명의 중심과 겹쳐지고 산림 벌채와 인구 밀도가 가장 높은 인구가 많았습니다. 강우량 수준은 예를 들어 20 CE와 800 CE 사이의 유카탄 반도 지역에 비해 950 퍼센트만큼 감소했습니다

쿡의 연구는 산림 벌채로 인한 가뭄이 950 CE 주변의 마야 제국의 급속한 붕괴의 핵심 요인이었던 가뭄을 암시하는 이전의 연구를 지원합니다. 네브라스카 대학교 (University of Nebraska)의 기후 모델 작성자 인 Robert Oglesby는 2010에서 지구물리학 연구 저널 삼림 벌채가 마야의 붕괴에 기여했을 가능성이 있음을 보여 주었다. Oglesby와 Cook의 모델링이 유사한 결론에 도달했지만 Cook은 식물의 변화에 ​​대해보다 정확하고 신뢰할 수있는 기록을 볼 수있었습니다.

800 CE와 950 CE 사이의 마야 문명의 절정기 동안, 토지 피복 복원 쿡 (Cook cover)은 마야가 유카탄 반도에있는 숲의 일부만 그대로 남겼음을 나타냅니다. 대조적으로 1500 CE와 1650 CE 사이의 기간에 유럽인이 도착한 후 토착민이 줄어들었고 자연 식물이 거의 모든 유카탄을 덮었습니다. 현대에서는 삼림 벌채로 인해 해안 근처의 일부 지역이 변경되었지만 대부분의 반도의 숲은 손상되지 않았습니다.

"삼림 벌채가 가뭄의 원인이되거나 마야의 쇠퇴를 전적으로지지한다고 주장하지는 않겠지 만, 우리의 결과는 삼림 벌채가 기후를 가뭄에 편향시킬 수 있다는 것을 보여 주며 식민지 이전 시대의 건조의 약 절반은 삼림 벌채의 결과 "라고 Cook은 말했다.

북동부 메가 번트

동북부 지역에 영향을 미친 마지막 주요 가뭄은 약 3 년 동안 지속되었으며이 지역에 큰 타격을주었습니다. NASA GISS 및 Columbia University와 제휴 한 고지대 학자 인 Dorothy Peteet는 북동부에서 훨씬 더 심한 가뭄이 발생했다는 증거를 발견했다.

허드슨 강 계곡의 여러 조석 습지에서 수집 된 퇴적물 핵을 분석함으로써 Peteet와 Lamont-Doherty의 동료들은 지난 6,000 년 동안 북동부에서 최소 3 건의 건조한 마법이 발생했다는 증거를 발견했다. 중세 온난기라고 알려진 기간에 해당하는 가장 긴 시간은 500 년 동안 지속되었으며 850 CE에서 시작되었습니다. 다른 두 개는 5,000 년 전보다 더 많이 발생했습니다. 그들은 더 짧았으며, 20에서 40 년 사이 였지만, 아마도 더 심했다.

"사람들은 일반적으로 북동부 지역을 가뭄을 경험할 수있는 지역으로 생각하지 않지만 주요 가뭄이 발생할 수 있음을 보여주는 지질 학적 증거가 있습니다"라고 Peteet는 말했습니다. "이것은 과학자들이 무시할 수없는 것입니다. 우리가이 퇴적물 코어에서 발견 한 것은이 지역에 큰 영향을 미칩니다."

Peteet 팀은 X-ray 형광 분광법이라는 방법을 사용하여 세 가지 가뭄을 모두 탐지했습니다. 그들은 뉴욕의 피어 몬트 마쉬 (Piermont Marsh)에서 수집 한 핵심 기술을 사용하여 가뭄 기간 동안 습지에서 발생하기 쉬운 브롬 (bromine)과 칼슘 (calcium)과 같은 특징적인 요소를 찾아 냈습니다.

허드슨 강에서 흘러 나오는 담수와 대서양에서 짠 물은 Piermont 습지에서 서로 다른시기에 가장 두드러졌지만 습지로 유입되는 담수의 양이 감소함에 따라 염분이 건조한 기간에 상향 이동합니다. Peteet 연구팀은 5,745 및 5,480 년 전의 퇴적물 코어 부분에서 브롬과 칼슘이 모두 염수 존재와 가뭄의 존재를 나타내는 매우 높은 수준을 검출했다.

중세 온난기 동안, 연구자들은 건조한 기후를 나타내는 특정 유형의 꽃가루 종, 특히 소나무 및 히코리의 풍요로운 증가를 발견했습니다. 대조적으로, 중세 온난기가 있기 전에, 더 젖은 조건을 선호하는 오크가 더 많았습니다. 그들은 또한 가뭄 기간에 더 자주 발생하는 산불이 중세의 온난기 동안 흔히 나타났다는 숯의 두꺼운 층을 발견했습니다.

"동북 지역의 가뭄이나 잦은 가뭄이 어느 정도인지에 관해 확신을 가지기 전에 더 많은 연구가 필요합니다."Peteet의 말이다. 피트트 (Peteet) 팀이 조사한 코어에는 일정한 차이가 있습니다 (예 : 더 자세히 조사 할 계획). 그녀는 또한 프로젝트의 범위를 동북부의 다른 늪지대 및 강어귀로 확장하고 기후 모델러와 협력하여이 지역에서 가뭄을 유발하는 요소들을 알아 내기 시작할 것으로 기대합니다.

음식의 미래

기후 변화는 다른 지역의 가뭄을 악화시키면서 일부 지역의 강우량을 증가시킴으로써 지구상의 물 가용성을 재분배 할 잠재력을 가지고 있기 때문에 세계 일부 지역의 작물 수확량에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.

프린스턴 대학의 수 문학 학자 저스틴 셰필드 (Justin Sheffield)가 수행 한 새로운 연구에 따르면 가뭄이 발생하기 쉽고 인구가 증가하고 사하라 이남 아프리카와 같이 물 저장 능력이 제한적인 개발 도상국의 지역이 작물을 볼 위험이 가장 큰 지역이 될 것입니다 미래에 그들의 수확량을 줄이십시오.

Sheffield와 그의 팀은 20th 및 21st 세기에 대한 수 문학적 모델 시뮬레이션을 실시하고 미래의 기후 변화 시나리오에 따라 가뭄이 어떻게 변할지 살펴 봤습니다. 그들은 가뭄으로 영향을받은 전체 면적이 과거 50 년 동안 전 세계적으로 크게 변화하지 않았 음을 발견했습니다.

그러나이 모델은 강수량 감소와 증발 수요 증가로 단기간의 가뭄 빈도가 증가 할 것으로 예상됩니다. 그들은 또한 사하라 이남 아프리카 지역에서 가뭄을 겪고있는 지역이 21st 중반에 2 배, 세기 말경에 3 배가 증가한다는 것을 발견했다.

연구팀은 이러한 변화가 전 세계의 미래 농업 생산성에 어떤 영향을 미칠지 분석 한 결과 사하라 사막 이남 아프리카에 미치는 영향이 특히 강하다는 사실을 발견했습니다.

농업 생산성은 토양 조건, 이용 가능한 기술 및 작물 품종을 포함한 물 가용성을 넘어서는 여러 가지 요소에 달려 있습니다. 사하라 사막 이남 아프리카의 일부 지역에서 연구자들은 건조 및 온난화로 인해 농업 생산력이 세기 중반까지 20 % 이상 감소 할 것으로 예상했다.

출처 :이 기사는 원래 NASA 포털 인 Adam Voiland와 Maria José-Viñasas가 준비했습니다. 지구 뉴스 기능보기.

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