En stalagmit som samlats in från en avlägsen grotta i Mellanöstern har avslöjat att klimatmodeller kan underskatta svårighetsgraden av torka som sannolikt kommer att drabba regionen under kommande år.

Ett forskargrupp som leds av University of Reading reste till Irak för att samla stalagmiten och använde den för att presentera den första detaljerade klimatrekonstruktionen någonsin för den östra delen av Mellanösternens viktigaste region för jordbruk - Fertile Crescent - som sträcker sig tillbaka 2, 400 år.

Det nya och detaljerade nederbördsrekordet, publicerad i Geofysiska forskningsbrev tidning, avslöjar att de katastrofala torka 1998-2000 och 2007-2010 var de allvarligaste på cirka 1, 100 år. Många forskare tror att de var en viktig bidragande orsak till den orolighet som bevittnats i Syrien under de senaste åren.

Forskarna fann också att effekterna av dessa torka förvärrades av att klimatet har blivit stadigt torrare sedan 900 -talet, något klimatmodeller inte lyckades identifiera vid simulering av nederbörd under de senaste 800 åren.

Projektledare professor Dominik Fleitmann, från University of Reading:s arkeologiska avdelning, sade:"Att använda stalagmiter som bildats under jordens yta för att studera klimatet ovan verkar vara konstigt, men stalagmiter bildas från nederbörd ovanför grottan.

"Genom att ta mätningar från de lager av mineraler som bildar stalagmiten, förändringar i mängden nederbörd kan rekonstrueras från år till år tillbaka till flera hundra tusen år.

"Vi hittade de senaste torka, i kombination med den ökande efterfrågan på vatten i Syrien och Irak från en snabbt växande befolkning, skapade den perfekta stormen för samhälleliga oroligheter. Vår nya och unika stalagmitrekord har också avslöjat brister i de komplexa klimatmodeller som för närvarande används för att förutsäga torka i Mellanöstern. "

Fönster in i det förflutna

Mellanöstern har nu det största vattenunderskottet i världen på grund av befolkningsökning, ökade vattenkrav och klimatförändringar. De förödande torka mellan 2007 och 2010 orsakade förflyttning av mer än en miljon människor och har argumenterats för att vara en bidragande faktor till det pågående syriska inbördeskriget.

Att förstå torkornas natur i denna region är därför avgörande för att förbereda sig för pågående och framtida klimatförändringar, och att övertyga regeringarna att förbereda sig mer effektivt för framtida torka. Dock, nuvarande kunskap om torkornas frekvens och varaktighet är mycket begränsad, eftersom meteorologiska register bara går 50 till 100 år tillbaka i tiden.

Ett internationellt lag, inklusive paleoklimatologer och arkeologer från University of Reading, genomförde nästan 25, 000 tester på den 38 cm långa stalagmiten som samlats in från Gejkar-grottan i norra Irak för att rekonstruera fluktuationer i nederbörden inom den östra fruktsamma halvmånen (Irak och Syrien). Området, som täcker delar av Irak, Syrien, Libanon, Jordanien, Israel och Palestina, är där jordbruket började och de första civilisationerna uppstod för flera tusen år sedan.

Teamet använde toppmodern kemisk analys, inklusive kritiska isotopmätningar i Reading, för att lära dig mer om tidpunkten, varaktighet och svårighetsgrad av torka under det senaste förflutna i oöverträffade detaljer. Genom att studera dessa data kan de lära sig att bättre förutsäga framtida klimat i regionen.

De upptäckte att Mellanöstern har upplevt en långsiktig trend mot torrare förhållanden, osynliga av klimatmodeller och trädringar, som började senast omkring 940AD. Att jämföra data från stalagmiten med den som producerades genom simuleringar visade att de inte matchade, tyder på att de klimatmodeller som för närvarande används för att förutsäga torka kan ge felaktiga resultat.

Den kontinuerliga minskningen av nederbörden sammanfaller med en allmän nedgång i bosättningstätheten sedan medeltiden, vilket indikerar att samhällen i den fruktsamma halvmånen utstå en lång strid mot klimatet.

Motsvarande läsförfattare Dr Pascal Flohr sa:"Till skillnad från trädringar och nuvarande simuleringar, denna stalagmit visar oss den större och mer fullständiga bilden om klimatutvecklingen i Fertile Crescent. Det avslöjar torka som varar i flera decennier, som kan ha en kumulativ och förödande effekt på utsatta samhällen.

"Vi hoppas att våra resultat kommer att bidra till att förbättra våra förutsägelser och leda till en mer ansvarsfull politik för vattenhantering i regionen för att mildra effekterna av framtida megatorkor."