Ett team av jordforskare från Vanderbilt University återvände till en ovanlig grotta i Indien för att avslöja hemligheter om klimatförändringar som kan få långtgående konsekvenser.

Genom att studera de senaste 50 årens tillväxt av en stalagmit från Mawmluh-grottan i den nordöstra indiska delstaten Meghalaya, ett område som upplever så mycket sommarmonsunregn att det anses vara den regnigaste platsen på jorden, de hittade ett oväntat samband mellan vintern (torrperioden) nederbördsmängder i nordöstra Indien och klimatförhållandena i Stilla havet. Vinternederbörd efter svaga monsunår i Indien kan lindra vattenstress för bönder. Denna avlägsna koppling mellan land- och havsrekord kan hjälpa till att förutsäga regnmängder i torrperioden i nordöstra Indien.

Varje år, monsunregn mellan juni och september ger vatten till ungefär 1,5 miljarder människor i Indien. Förändringar i monsunstyrkan och tidpunkten för dess början eller tillbakadragande kan utlösa antingen torka eller översvämningar, med förödande konsekvenser, betonar behovet av effektiva sätt att förutsäga och förbereda sig för variationer i nederbörd.

Stalagmiter från Mawmluh-grottan och den omgivande regionen indikerar återkommande intensiva, fleråriga torka i Indien under de senaste tusen åren. Faktiskt, stalagmitrekord från monsunregioner, inklusive Indien, är avgörande för att förstå tidigare variationer i det globala klimatsystemet och de bakomliggande orsakerna till denna variation. Forskare tittar vanligtvis på dessa register för att återspegla förändringar i mängden monsunregn och förändringar i monsuncirkulationen i atmosfären. Den potentiella inverkan av nederbörd under vintern förbises ofta.

"Kontraintuitivt, luft- och vattencirkulation i grottor kan orsaka, och till och med förmån, stalagmittillväxt under torrperioden, leder till oväntade effekter i paleoklimatregister, sa Elli Ronay, en Ph.D. student vid Vanderbilt Universitys institution för geo- och miljövetenskap.

I en ny tidning publicerad i tidningen Vetenskapliga rapporter , Ronay, Jessica Oster, biträdande professor i jord- och miljövetenskap vid Vanderbilt, och Sebastian Breitenbach från Ruhr University Bochum, Tyskland, detaljera deras undersäsongsupplösta rekonstruktion av spårelementkompositioner från Mawmluh Cave-stalagmiten, ge information om lokala förändringar i hydrologi. Jämförelser av grottrekord och närliggande nederbördsdata visar att variationer i torrperiodens nederbörd snarare än monsunregnen styr variationer i spårämneskoncentrationer i stalagmiten och hur mängden variationer ändras från år till år.

Detta fynd sträcker sig sannolikt till stalagmitposter från andra grottor med säsongsbetonad hydrologi eller ventilation, särskilt i monsunregioner. För Mawmluh Cave, den nya studien identifierar kopplingar till en cykel som kallas Pacific Decadal Oscillation och kan hjälpa till att förutsäga regn i torrperioden.

Dessa nya resultat förespråkar försiktighet vid tolkning av stalagmitrekord från regioner som kännetecknas av stark säsongsvariation som monsunen. De antyder också att potentiellt kraftfull information om variationer i årlig nederbörd i nordöstra Indien har gått obemärkt förbi i stalagmitrekord hittills.