En ny studie av forskare vid University of Bristol har visat att forntida global uppvärmning var förknippad med intensiva nederbördshändelser som hade en djupgående inverkan på land- och kusthaven.

Thermal Maximum från Palaeocen-Eocen (PETM), som inträffade för cirka 56 miljoner år sedan, är av stort intresse för klimatforskare eftersom det representerar en relativt snabb global uppvärmning, med vissa likheter med dagens uppvärmning av människor.

Även om det har gjorts många undersökningar av hur mycket jorden värmdes vid PETM, Det har varit relativt få studier av hur det förändrade den hydrologiska cykeln.

Detta nyligen publicerade arbete visar att nederbörden ökade på vissa ställen och minskade på andra, enligt förväntningarna, men att mycket av världen upplevde mer intensiva och episodiska (eller "flaskiga") regnhändelser.

Huvudförfattare Dr Matt Carmichael från universitetets skolor för kemi och geografiska vetenskaper, sa:"Med samma klimatmodeller som används för att studera framtida klimatförändringar, vi studerade hur en fördubbling av koldioxidkoncentrationerna skulle påverka nederbördsmönster i en värld med eocen geografi.

"Detta ökade den totala globala nederbörden - varmare luft rymmer mer vatten. Men det förändrade också mönstret och frekvensen av extrema händelser.

"Troperna blev våtare och förekomsten av extrema händelser ökade, med så mycket som 70 procent i vissa tropiska regioner.

"På andra ställen, total årlig nederbörd och antalet extrema händelser frikopplades; med andra ord, de blev torrare, med mindre frekventa men mer extrema händelser. Allt detta illustrerar komplexiteten i hur den globala uppvärmningen kommer att påverka våra lokala, regionala och globala nederbördsmönster."

Medförfattare professor Rich Pancost från Bristol's School of Earth Sciences, förklarade hur dessa fynd stämmer överens med en rad geologiska och kemiska egenskaper hos den globala uppvärmningen av paleocen-eocen.

Han sa:"Denna uppvärmningshändelse är förknippad med stora förändringar i hur jord och sediment eroderades och flyttades runt i landskapet.

"På många ställen, flodsystem som hade transporterat silt eller sand blev associerade med knytnävsstora stenar eller till och med stenblock; och mer sediment transporterades till och begravdes i kustnära marginaler. På vissa platser, hastigheten för sedimentackumulering ökade med en faktor tio. Men samtidigt, det finns också bevis för att dessa system blev torrare.

"Våra klimatsimuleringar förenar detta för många platser, visar en ökad torrhet med färre men mer intensiva nederbördshändelser. Dessa händelser var sannolikt ansvariga för ökad energi i dessa system, flytta runt mer material och större föremål. Till slut spolade det mer sediment till havet, orsakar övergödning, algblomning och i vissa fall hypoxi."

Medförfattare professor Dan Lunt från School of Geographical Sciences tillade:"Det finns många liknande händelser i jordens historia, där uppvärmningen verkar ha varit förknippad med förändringar i nederbörd och sedimentära system.

"Även om vi inte har undersökt dem här, det är mycket troligt att våra resultat är översättbara – eftersom fysiken som ligger till grund för dem förblir densamma. Således, den samlade forskningen bekräftar att den globala uppvärmningen i det förflutna och i framtiden kommer att förknippas med mer "flaskig" nederbörd, med konsekvenser för översvämningar och vattenhantering."

Professor Pancost sa:"Tidigare klimat har lärdomar för vår framtid. Modellerna visar inte bara bevis för mer intensiva nederbördshändelser - med alla de implikationer det innebär - utan de är förenliga med alla våra andra data.

"Faktiskt, de förklarar inkonsekvenser i våra andra data och bekräftar några sedan länge etablerade hypoteser. Genom att göra så, de förebådar vår potentiella framtid med komplexa och dramatiska förändringar i nederbörd, fler översvämningar och mer jorderosion."