Ny data som registrerar de senaste 1, 500 år av flöden i Brisbanefloden har avslöjat att sydöstra Queenslands klimat – som en gång antogs vara i stort sett stabilt – faktiskt är mycket varierande.

Tills nu, vi har bara haft tillgång till 200 år av väderrekord i sydöstra Queensland. Men vår nya forskning använde marina sedimentkärnor (smuts från havets botten) för att rekonstruera bäckflöden och nederbörd under de senaste årtusendena.

Detta visar att långa torka och regelbundna översvämningar båda är framträdande inslag i sydöstra Queenslands klimat.

Det här är oroande. Beslut om var vi bygger infrastruktur och hur vi använder vatten har baserats på antagandet att vårt klimat – särskilt nederbörd – är relativt stabilt.

Arkiv över tidigare klimat

Naturliga klimatarkiv bevaras inom saker som trädringar, korallskelett, iskärnor, sjö eller marina sediment. Genom att undersöka dem kan vi utöka våra klimatrekord tillbaka bortom den dokumenterade historien.

Vi kan sedan genomföra vattenplanering inom ramen för en längre rekord av klimatet, istället för våra kortsiktiga instrumentella rekord.

I den här studien, vi använde sedimentkärnor från Moreton Bay (bredvid mynningen av Brisbanefloden) för att rekonstruera flodens flöde under de senaste 1, 500 år. I dessa kärnor mätte vi olika indikatorer för sötvatten för att rekonstruera ett register över strömflöde och regionalt regn.

Vid förra millennieskiftet befann sig regionen mitt i en långvarig torrperiod som varade omkring sex århundraden, från ungefär år 600 till 1200. Efter omkring 1350 blev området gradvis blötare, med toppar som avslöjar en serie extrema översvämningar i slutet av 1600-talet och början av 1700-talet. Stora översvämningar på 1700-talet har också dokumenterats i de övre delarna av avrinningsområdet, i Lockyer Valley.

Dessa breda förändringar i regional nederbörd och strömflöde är kopplade till drivkrafter bakom globala klimat, inklusive hemisfärisk kylning och El Niño-södra oscillationen.

Ett svalt La Niña-dominerande klimat som höll i sig från ungefär 1350 till 1750 orsakade ökad nederbörd och minskad avdunstning.

Dessutom, förskjutningen söderut av monsundalar vid denna tidpunkt kan ha ökat sannolikheten för att cyklonrelaterade vädersystem når södra Queensland.

Den här informationen hjälper oss att kontextualisera klimatet under de senaste 200 åren och ger oss några insikter i hur regional nederbörd reagerar på förändringar i det globala klimatet.

Våta och torra extremer

Under de senaste 20 åren, Sydöstra Queensland har upplevt sin beskärda del av extrema väderhändelser. Svåra översvämningar har orsakat dödsfall och skadad infrastruktur. Översvämningar kostade den australiensiska ekonomin omkring 30 miljarder A$ 2011.

Tusentalsåren, som i denna region var allvarligast från 2003-08, resulterade i omfattande vattenbrist. Detta föranledde stora investeringar i South-East Queensland Water Grid, ett anslutet nätverk av dammar, vattenreningsverk, reservoarer, pumpstationer och rörledningar.

Hittills har Queensland klarat av allt som Moder Natur har kastat på det. Men tänk om extrema översvämningar och torka blev norm snarare än undantag?

Vattenkvaliteten blir sämre

Översvämningarna 2011 och 2013 visade på sårbarheten för dessa extrema händelser i Brisbanes stora vattenreningsanläggning vid Mt Crosby. Dricksvattenförsörjningen till staden 2013 blev för lerig för rening. Översvämningen 2011 var också oroväckande lerig.

Sådana händelser hotar också ekosystemets hälsa i nedströms vattenvägar, inklusive den ikoniska Moreton Bay

Vår rekonstruktion visade att stora översvämningar under de senaste 1, 500 år konkurrerade med storleken på översvämningar i nedtecknad historia (1893, 1974 och 2011), men nivån av sediment i vattnet från nyare översvämningar verkar vara utan motstycke.

Detta indikerar att historiska och pågående förändringar av markanvändningen i Brisbane Rivers avrinningsområde bidrar till mer plötsliga och erosiva översvämningar.

Detta kommer att fortsätta om inte bättre markförvaltningstekniker antas för att förbättra avrinningsområdenas motståndskraft mot extrema väderhändelser.

Vad betyder detta för framtiden?

Vi lär oss att det naturliga klimatet och nederbörden under det senaste årtusendet har varit mer varierande än tidigare trott. Detta innebär att moderna antropogena klimatförändringar kan förvärras av en bakgrund av redan hög naturlig klimatvariation.

Dessutom, vår vatteninfrastruktur har byggts utifrån en snäv förståelse av naturlig klimatvariation, begränsad till de senaste 200 åren. Detta kan innebära att mängden tillförlitliga långsiktiga sötvattenresurser i östra Australien har överskattats.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.