När västra USA och norra Mexiko drabbades av en ständigt längre sträng av torra år som började år 2000, forskare har varnat en tid för att klimatförändringar kan driva regionen mot en extrem långsiktig torka som är värre än någonsin i inspelad historia. En ny studie säger att tiden har kommit:en megadro som är så dålig eller värre än någonting, även från känd förhistoria, är mycket troligt på gång, och värmande klimat spelar en nyckelroll. Studien, baserat på moderna väderobservationer, 1, 200 år med trädringdata och dussintals klimatmodeller, visas i veckan i den ledande tidskriften Vetenskap .

"Tidigare studier var till stor del modellprognoser för framtiden, "sa huvudförfattaren Park Williams, en bioklimatolog vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. "Vi tittar inte längre på prognoser, men där vi är nu. Vi har nu tillräckligt med observationer av nuvarande torka och trädringar från tidigare torka för att säga att vi är på samma bana som de värsta förhistoriska torka. "

Pålitliga moderna observationer dateras endast till omkring 1900, men trädringar har gjort det möjligt för forskare att utläsa årlig jordfuktighet i århundraden innan människor började påverka klimatet. Bland annat, tidigare forskning har knutit katastrofala naturligt drivna torka som registrerats i trädringar till omvälvningar bland inhemska medeltida civilisationer i sydväst. Den nya studien är den mest aktuella och omfattande långsiktiga analysen. Det täcker ett område som sträcker sig över nio amerikanska stater från Oregon och Montana ner genom Kalifornien och New Mexico, och en del av norra Mexiko.

Med hjälp av ringar från många tusentals träd, forskarna kartlade dussintals torka i hela regionen, med början år 800 e.Kr. Fyra sticker ut som så kallade megadroughts, med extrem torrhet som varar årtionden:slutet av 800 -talet, mitten av 1100-talet, 1200 -talet, och slutet av 1500 -talet. Efter 1600, det fanns andra torka, men ingen i den här skalan.

Teamet jämförde sedan de gamla megadurchts med jordfuktighetsrekord beräknat från observerat väder under de 19 åren från 2000 till 2018. Deras slutsats:mätt mot de sämsta 19-årsstegen inom de tidigare avsnitten, den nuvarande torka överträffar redan de tre tidigaste. Den fjärde, som sträckte sig från 1575 till 1603, kan ha varit den värsta av alla - men skillnaden är liten nog att ligga inom osäkerhetsområdet. Vidare, den nuvarande torka påverkar större områden mer konsekvent än någon av de tidigare - ett fingeravtryck av global uppvärmning, säger forskarna. Alla de gamla torkorna varade längre än 19 år - den som började på 1200 -talet sprang nästan ett sekel - men alla började på en liknande väg som vad som visar sig nu, de säger.

Naturen drev de gamla torka, och spelar fortfarande en stark roll idag. En studie förra året ledd av Lamonts Nathan Steiger visade att bl.a. ovanligt svala periodiska förhållanden över det tropiska Stilla havet (vanligen kallad La Niña) under de tidigare megadurchtsna pressade stormspår längre norrut, och svält regionen nederbörd. Sådana villkor, och möjligen andra naturliga faktorer, verkar ha minskat nederbörden de senaste åren. Dock, med global uppvärmning, författarna säger att medeltemperaturerna sedan 2000 har skjutits 1,2 grader C (2,2 F) över vad de skulle ha varit annars. Eftersom varmare luft tenderar att hålla mer fukt, att fukt dras från marken. Detta har intensifierat torkning av jordar som redan svälts av nederbörd.

Allt sagt, forskarna säger att stigande temperaturer är ansvariga för ungefär halva tempot och svårighetsgraden av den nuvarande torka. Om denna totala uppvärmning subtraherades från ekvationen, den nuvarande torkan skulle rankas som den elfte värsta upptäckta - dålig, men inte i närheten av vad det har utvecklats till.

"Det spelar ingen roll om det här är exakt den värsta torkan någonsin, "sa medförfattaren Benjamin Cook, som är ansluten till Lamont och Goddard Institute for Space Studies. "Det viktiga är att det har blivit mycket värre än det skulle ha varit på grund av klimatförändringarna." Eftersom temperaturen beräknas fortsätta stiga, det är troligt att torka kommer att fortsätta under överskådlig framtid; eller blekna kort bara för att återvända, säger forskarna.

"Eftersom bakgrunden blir varmare, tärningarna laddas alltmer mot längre och svårare torka, "sade Williams." Vi kan ha tur, och naturlig variation kommer att ge mer nederbörd ett tag. Men framåt, vi behöver mer och mer lycka till för att komma ur torka, och mindre och mindre otur att gå tillbaka till torka. "Williams sa att det är tänkbart att regionen kan hålla sig torr i århundraden." Det är inte min förutsägelse just nu, men det är möjligt, " han sa.

Lamont klimatolog Richard Seager var en av de första att förutsäga, i ett 2007 -papper, att klimatförändringar så småningom kan driva regionen till ett mer torrt klimat under 2000 -talet; han spekulerade då att processen redan kan pågå. År 2015, när 11 av de senaste 14 åren hade sett torka, Benjamin Cook led a followup study projecting that warming climate would cause the catastrophic natural droughts of prehistory to be repeated by the latter 21st century. A 2016 study coauthored by several Lamont scientist reinforced those findings. Nu, says Cook, it looks like they may have underestimated. "It's already happening, " han sa.

The effects are palpable. The mighty reservoirs of Lake Mead and Lake Powell along the Colorado River, which supply agriculture around the region, have shrunk dramatically. Insect outbreaks are ravaging dried-out forests. Wildfires in California and across wider areas of the U.S. West are growing in area. While 2019 was a relatively wet year, leading to hope that things might be easing up, early indications show that 2020 is already on a track for resumed aridity.

"There is no reason to believe that the sort of natural variability documented in the paleoclimatic record will not continue into the future, but the difference is that droughts will occur under warmer temperatures, " said Connie Woodhouse, a climate scientist at the University of Arizona who was not involved in the study. "These warmer conditions will exacerbate droughts, making them more severe, longer, and more widespread than they would have been otherwise."

Angeline Pendergrass, a staff scientist at the U.S. National Center for Atmospheric Research, said that she thinks it is too early to say whether the region is at the cusp of a true megadrought, because the study confirms that natural weather swings are still playing a strong role. Som sagt, "even though natural variability will always play a large role in drought, climate change makes it worse, " Hon sa.

Tucked into the researchers' data:the 20th century was the wettest century in the entire 1200-year record. It was during that time that population boomed, and that has continued. "The 20th century gave us an overly optimistic view of how much water is potentially available, " said Cook. "It goes to show that studies like this are not just about ancient history. They're about problems that are already here."