Forskningen, publicerad i Geophysical Research Letters, en tidskrift från American Geophysical Union, kopplar torra förhållanden i Murray-Darling Basin - Australiens största flodbassäng - till en förskjutning söderut av tropiskt regn i västra Stilla havet.
Förändringar i Stillahavsmonsunen driver förändringar i nederbörden i Australien, men forskare har inte kunnat fastställa hur mycket av nederbördsvariationerna i Australien som kan tillskrivas naturliga klimatvariationer och hur mycket som beror på klimatförändringar orsakade av människor. Den nya studien ger ledtrådar för att förstå de relativa bidragen från dessa två faktorer.
"Det har funnits en torkningstrend i sydöstra Australien under det senaste århundradet, och det finns en hel del debatt om huruvida den torkningstrenden har ett naturligt ursprung eller om det är resultatet av mänskliga aktiviteter", säger Jess Adkins, geokemist vid California. Institute of Technology och huvudförfattare till den nya studien. "Våra resultat tyder på att naturlig variation kan förklara en stor del av uttorkningen över sydöstra Australien - ett förändringsmönster som bara råkar sammanfalla med mänskligt drivna klimatförändringar."
Under den asiatiska sommarmonsunen bär varma havsströmmar som strömmar mot den asiatiska kontinenten varm fuktig luft över Indiska oceanen och plockar upp fukt innan de når land. Sommarmonsunerna orsakar ofta översvämningar och jordskred samtidigt som de ger näring åt grödor och stödjer hundratals miljoner människor. I sin tur kan monsunerna orsaka förändringar i nederbörden i områden längre söderut som Murray-Darling Basin, som är hem för mer än en tredjedel av Australiens befolkning och producerar 40% av sin mat.
Men den asiatiska monsunens beteende har förändrats under det senaste århundradet. Monsunregnet skiftar söderut med en hastighet av 100 kilometer (60 miles) per decennium och anländer senare och senare under sommarsäsongen. Den exakta orsaken eller orsakerna till den skiftande monsunen är fortfarande okända, men förändringarna har skett i takt med en stadig minskning av nederbörden i Murray-Darling Basin.
För att bedöma sambandet mellan den skiftande monsunen och nederbörden i Australien samlade Adkins och hennes kollegor åtta korallkärnor nära Great Barrier Reef, utanför Queenslands kust i Australien. Korallerna registrerade historien om både vattentemperatur och havsvattensammansättning, vilket återspeglar om monsunregn faller i havsvatten över korallkolonierna.
Forskarna fann att under perioder när monsunregnet flyttade längre söderut och kom senare under säsongen upplevde Murray-Darling Basin torrare förhållanden. Nederbörden var störst under säsongen fram till ankomsten av monsunregnet.
"Vi observerade att när monsunregnet faller lite längre söderut, blir torrperioden lite längre och den våta säsongen blir kortare," sa Adkins.
Forskarna fann att en förskjutning söderut i monsunen på cirka 100 kilometer (60 miles) och en två veckors försening av ankomsttid orsakade en minskning av den årliga nederbörden på cirka 200 millimeter (7,9 tum) över Murray-Darling Basin.
"Detta arbete tyder på att naturlig variabilitet i monsunsystemet driver en betydande del av nederbördsvariabiliteten i sydöstra Australien, och att mänskliga aktiviteter bara kan ha en sekundär effekt på bassängens nederbördsminskning under 1900-talet", säger medförfattaren Michael Griffiths från Australian National University.
"Våra resultat tyder på att det kan finnas gränser för hur mycket nederbörd som kan förväntas i Murray-Darling Basin, även i frånvaro av mänskliga utsläpp," tillade Adkins.
