En första global analys någonsin av grottvatten har visat var stalagmiter kan ge viktiga ledtrådar för att förstå tidigare nederbördsmönster.

I en studie som nyligen publicerades i Naturkommunikation , Forskare från UNSW Sydney ledde en internationell grupp forskare för att samla data från 163 droppplatser i 39 grottor på fem kontinenter.

De fann att i klimat som har en medeltemperatur på mindre än 10oC, isotoper av syre i grottdroppvatten var på liknande sätt sammansatta som de som mättes i regnvatten. Som UNSW:s Dr. Andy Baker förklarar, detta följer vad du kan förvänta dig i kallare klimat med mindre avdunstning av nederbörd.

"Detta syre i vattnet droppar från stalaktiterna och på stalagmiterna, " säger Dr. Baker från UNSW:s School of Biological and Earth and Environmental Sciences.

"Droppvattnet kommer ursprungligen från regn, ger en direkt koppling till ytklimatet. Att förstå i vilken utsträckning syreisotopsammansättningen i droppvatten är relaterad till nederbörd är en grundläggande forskningsfråga som kommer att låsa upp den fulla klimatpotentialen hos stalagmiter och stalaktiter."

Men när forskarna undersökte syreisotoperna i droppvatten i varmare områden, syreisotoperna i droppvattnet motsvarade bara några av regnhändelserna, som avslöjats i stalagmiterna. Dr Baker säger att i sådana klimat, avdunstning minskar inte bara mängden regnvatten som så småningom tar sig till grundvattnet (en process som kallas regnpåfyllning), men själva syreisotoperna förändras genom denna process.

"I varmare klimat, laddning till underytan sker inte från alla regnhändelser, snarare inträffar det troligen bara efter mycket kraftigt regn, eller säsongsmässigt. Den här studien identifierar detta för första gången och ger också en rad temperaturbegränsningar - detta var aldrig känt förut, " han säger.

I själva verket, han säger, syreisotoper i stalagmiter i varmare klimat visar balansen mellan våta väderhändelser och långvariga perioder av torkning.

"För stalagmiter i varma områden tyder det på att syreisotopsammansättningen kommer att berätta för oss om när uppladdning inträffade - med andra ord, när, och hur ofta, " säger Dr Baker.

"Och det är lika värdefullt som det är unikt. I regioner som Australiens fastland, med extrema väderhändelser som torka och översvämningsregn, det är ett verktyg för att se hur ofta båda förekom tidigare."

Dr. Baker säger att med denna kunskap kommer det att hjälpa oss att förstå hur viktig nederbörd är för att fylla på vår grundvattenresurs.

"Denna kunskap kommer att förbättra vår förståelse för hur hållbar vår användning av grundvatten är, särskilt i regioner där grundvatten endast laddas upp av regn, " han säger.