Vädermässigt, 2019 var ett galet sätt att avsluta ett decennium. Bränder spred sig genom stora delar av sydöstra Australien, drivs av torr vegetation från den pågående torka och fläktas av varm, blåsigt eldväder.

På andra sidan Indiska oceanen, kraftiga nederbörd och översvämningar förstörda delar av östra Afrika. Samhällen där står nu inför en gräshoppspest och matbrist.

Dessa intensiva händelser kan delvis skyllas på den extremt positiva Indiska oceanen, ett klimatfenomen som utspelade sig under andra halvåret 2019.

Indiska oceanens dipol hänvisar till skillnaden i havsytemperatur på vardera sidan av Indiska oceanen, som förändrar nederbördsmönster i Australien och andra nationer i regionen. Dipolen är en mindre känd släkting till Stilla havets El Niño.

Klimatförare, till exempel Indiska oceanen, är ett helt naturligt fenomen, men klimatförändringarna förändrar beteendet hos dessa klimatlägen.

I forskning publicerad idag i Natur , vi rekonstruerade Dipolvariabiliteten i Indiska oceanen under det senaste årtusendet. Vi fann "extremt positiva" Indiska oceanen Dipole -händelser som förra årets är historiskt mycket sällsynta, men blir allt vanligare på grund av klimatförändringar som orsakas av människor. Detta är stora nyheter för en planet som redan kämpar för att begränsa den globala uppvärmningen.

Så vad betyder denna nya bieffekt av klimatförändringarna för framtiden?

Indiska oceanen ger torka och översvämmande regn

Först, låt oss utforska vad en "positiv" och "negativ" Indiska oceanen betyder.

Under ett "positivt" Indiska Ocean Dipole -evenemang, vattnet i östra Indiska oceanen blir svalare än normalt, medan vattnet i västra Indiska oceanen blir varmare än normalt.

Varmare vatten orsakar stigande varmt, fuktig luft, med intensiv nederbörd och översvämningar till östra Afrika. På samma gång, luftfuktigheten minskas över det kalla vattnet i östra Indiska oceanen. Detta stänger av en av Australiens viktiga nederbördskällor.

Faktiskt, under det senaste århundradet, positiva Indiska oceanen dipoler har lett till de värsta torka och skogsbränder i sydöstra Australien.

Indiska oceanens dipol har också en negativ fas, vilket är viktigt för att få torka som bryter regn till Australien. Men den positiva fasen är mycket starkare och har intensivare klimatpåverkan.

Vi har upplevt extremt positiva Dipole -händelser i Indiska oceanen tidigare. Tillförlitliga instrumentella uppgifter om fenomenet började 1958, och sedan dess har en rad mycket starka positiva indiska oceandipoler inträffat 1961, 1994, 1997 och nu 2019.

Men denna instrumentella rekord är väldigt kort, och det är smittat av klimatförändringarnas yttre inflytande.

Det betyder att det är omöjligt att ensam av instrumentala skivor avgöra hur extrema indiska oceanerna kan vara, och om klimatförändringar som orsakas av människor påverkar fenomenet.

Dyka in i det förflutna med koraller

För att avslöja hur Indiska oceanens dipol har förändrats, vi tittade tillbaka genom det senaste årtusendet med hjälp av naturliga register:"kärnor" tagna från nio korallskelett (ett modernt, åtta fossiliserade).

Dessa korallprover samlades strax utanför Sumatra, Indonesien, så de är perfekt belägna för oss att rekonstruera den distinkta havskylning som kännetecknar positiva händelser i Indiska oceanen.

Koraller växer mycket som träd. För varje år de lever producerar de ett tillväxtband, och enskilda koraller kan leva i mer än 100 år. Att mäta syret i dessa tillväxtband ger oss en detaljerad historia av vattentemperaturen som korallen växte i, och mängden nederbörd över revet.

Med andra ord, signaturen av extrema händelser som tidigare positiva indiska oceanen dipoler är skriven i korallskelettet.

Sammanlagt, vår korallbaserade rekonstruktion av Dipolen i Indiska oceanen sträcker sig över 500 år mellan 1240 och 2019. Det finns luckor i tidslinjen, men vi har den bästa bilden hittills av hur exakt Dipolen i Indiska oceanen har varierat tidigare.

Hur ovanligt var Dipole -evenemanget i Indian Ocean 2019?

Extrema händelser som Dipolen i Indiska oceanen 2019 har historiskt sett varit mycket sällsynta.

Vi hittade bara tio extremt positiva Indian Ocean Dipole -händelser i hela rekordet. Fyra inträffade under de senaste 60 åren, men bara sex inträffade under de återstående 440 åren innan dess. Detta ökar tyngden för bevis på att positiva händelser i Indiska oceanen har inträffat oftare under de senaste decennierna, och blir mer intensiv.

Men ett annat fynd från rekonstruktionen förvånade - och oroade - oss. Händelser som 2019 är inte det värsta av vad Indiska oceanen Dipolen kan kasta på oss.

Av de extrema händelserna vi fann i vår rekonstruktion, en av dem, år 1675, var mycket starkare än någonting vi har sett i observationer från de senaste 60 åren.

Händelsen 1675 var cirka 30–40% starkare än vad vi såg 1997 (ungefär samma storlek som 2019). Historiska berättelser från Asien visar att denna händelse var katastrofal, och den allvarliga torkan det orsakade ledde till grödor, utbredd hungersnöd och dödlighet, och hetsat krig.

Så vitt vi kan säga, denna händelse visar hur extrem indiska oceanens dipolvariation kan vara, även utan några ytterligare uppmaningar från yttre krafter som klimatförändringar som orsakas av människor.

Varför ska vi bry oss?

Indiska oceanens dipolvariabilitet kommer att fortsätta att episodiskt ge extrema klimatförhållanden till vår region.

Men tidigare studier, liksom vår, har visat att klimatförändringar som orsakats av människor har minskat klyftorna mellan dessa avsnitt, och denna trend kommer att fortsätta. Detta beror på att klimatförändringarna gör att västra sidan av Indiska oceanen värms upp snabbare än i öst, gör det lättare för positiva evenemang i Indiska oceanen att etablera.

Med andra ord, torkande positiva händelser i Indiska oceanen kommer att bli vanligare när vårt klimat fortsätter att värma.

Faktiskt, klimatmodellprognoser indikerar att extrema positiva händelser i Indiska oceanen kommer att inträffa tre gånger oftare under detta århundrade än förra, om höga utsläpp av växthusgaser fortsätter.

Detta innebär att händelser som förra året nästan säkert kommer att utvecklas snart igen, och vi ökar oddsen för ännu värre händelser som, genom de fossila koralldata, vi vet nu att det är möjligt.

Att veta att vi ännu inte har sett det värsta av Dipolen i Indiska oceanen är viktigt för att planera för framtida klimatrisker. Framtida ytterligheter från Indiska oceanen kommer att agera ovanpå långsiktig uppvärmning, ge en dubbel-whammy effekt till deras effekter i Australien, som rekordvärmen och torka 2019.

Men kanske viktigast av allt, snabbt minskande utsläpp av växthusgaser kommer att begränsa hur ofta positiva händelser i Indiska oceanen inträffar i framtiden.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.