Forskning av ett internationellt team av forskare under ledning av professor Yemane Asmerom vid University of New Mexico tyder på sammandragning av den intertropiska konvergenszonen (ITCZ) under en värmande jord, vilket i sin tur leder till uttorkning av neotroperna, inklusive Centralamerika, och förvärrar nuvarande trender av social oro och massinvandring.

Placerad nära ekvatorn där passatvindarna på norra och södra halvklotet konvergerar, ITCZ är världens viktigaste regnbälte som påverkar försörjningen för miljarder människor runt om i världen. Globalt, Säsongsförskjutningar i ITCZ:s läge över ekvatorn dikterar inledningen och varaktigheten av den tropiska regnperioden. ITCZ:s beteende som svar på uppvärmningen av jorden är av avgörande vetenskapligt och samhälleligt intresse.

Tidigare arbete baserat på begränsade data antydde en migrering söderut av ITCZ ​​som svar på global kylning, som under den lilla istiden för några hundra år sedan. I kontrast, modellering och begränsade observationsdata tycktes tyder på att ITCZ ​​expanderar och dras ihop som svar på kylning och uppvärmning. Vilket av dessa scenarier som är korrekt har en enorm betydelse för förståelsen av nederbördsvariationer och dess ekonomiska och sociala konsekvenser över tropikerna. För att lösa dessa till synes motsägelsefulla alternativ genomförde författarna denna paleoklimat-rekonstruktionsstudie från marginalen av ITCZ ​​och kombinerade den med befintliga data från hela den årliga nord-sydliga utflykten av ITCZ.

Studien med titeln, "Intertropisk konvergenszonvariabilitet i neotropikerna under den vanliga eran, " publicerades idag i Vetenskapens framsteg . Förutom UNM, forskningen inkluderar även forskare från University of Durham (UK), Northumbria University (UK) och University of California, Santa Barbara.

"Mycket av vår förståelse för ITCZ ​​-variabilitet baserades på poster från Sydamerika, särskilt Cariaco Basin (Venezuela), som var guldstandarden, " förklarade Asmerom. "Men dessa studier kunde bara presentera hälften av bilden. Som ett resultat, de föreslog rörelse söderut av ITCZ:s medelposition under kalla perioder på jorden, som under den lilla istiden, och underförstått skiftar den norrut under varma perioder.

"Detta skulle innebära regioner i ITCZ:s norra marginal, som Centralamerika skulle bli våtare med värmande klimat. Detta motsäger modelleringsresultat som tyder på torkning som en konsekvens av uppvärmning."

Med två testbara hypoteser, Asmerom och hans kollegor använde 1, 600 år av nya speleothem-rekonstruktionsdata från en grottplats belägen vid den norra kanten av ITCZ ​​i Centralamerika, tillsammans med publicerade data från hela transekten av ITCZ-utflykten i Centralamerika och Sydamerika. De kombinerade data belyser ITCZ-variabiliteten under den vanliga epoken inklusive den varmare medeltida klimatanomalien och den kallare lilla istiden. Resultaten av denna studie överensstämmer med modeller som tyder på ITCZ-expansion och försvagning under globala perioder av kallt klimat och sammandragning och intensifiering under perioder av global värme.

"Stabil isotopdata erhållen vid Durham University, och spårelementdata och en exakt uranseriekronologi, med en genomsnittlig 7 -årig osäkerhet, erhållen vid University of New Mexico, gav oss ett nästan två-månaders rekord av tidigare klimatvariationer mellan 400 CE till 2006. Denna upplösningsnivå är utan motstycke för kontinentala klimatproxys ", sa Polyak.

"Vad vi fann var att södra Belize faktiskt under den medeltida klimatanomalien var väldigt torr, liknande det moderna centrala Mexiko. I kontrast, under den kalla istidens period, när den skulle ha varit torr av den gamla standardmodellen, det var det blötaste intervallet under de senaste 2000 åren, " sade Asmerom. "Mönstret som uppstår när all data över hela transekten av ITCZ-utflykter stöder expansions-kontraktionsmodellen." Innebörden av detta är att regioner som för närvarande ligger i marginalen till ITCZ ​​sannolikt kommer att uppleva torrhet med ökad uppvärmning, överensstämmer med modelleringsdata från Centralamerika. Dessa uppgifter har viktiga konsekvenser för det regnbaserade jordbrukssystemet som miljontals människor är beroende av för livsmedelsförsörjningen.

Medförfattare och UNM professor i antropologi Keith Prufer är en miljöarkeolog, som har forskat i Belize i 25 år. "Under de senaste fem åren har det förekommit massmigrationer av människor i Guatemala och Honduras - delvis drivna av politisk instabilitet, men också driven av torkarelaterade förhållanden och förändringar i säsongsvariationer. Detta skapar enorma problem för jordbruksproduktionen och försörjer en växande befolkning. Det finns växande bevis för att dessa förändringar är en direkt konsekvens av klimatförändringarna."

"Detta arbete belyser konvergensen mellan god vetenskap och politisk relevans. Det illustrerar också styrkan i tvärvetenskapligt samarbete. i detta fall internationellt, sa Asmerom.