Människor som hoppas kunna få grepp om framtida torka i den amerikanska västern är besvikna, som ny USC-ledd forskning som sträcker sig över århundraden visar att El Niño-cykler är en opålitlig prediktor.

Istället, de fann att jordens dynamiska atmosfär är ett wild card som spelar en mycket större roll än havsytans temperaturer, trotsar ändå förutsägbarheten, i de våta och torra cyklerna som piskade väststaterna. Studien, publicerad måndag i Vetenskapens framsteg , är en detaljerad bedömning av långvarig torkavariabilitet.

Fynden är betydelsefulla för vattenförvaltning, lantbruk, stadsplanering och skydd av naturresurser. Den senaste tidens torka har krävt många liv och orsakat skadliga skördeförluster, att göra torkaprognoser till en hög prioritet. Under tiden, västvärlden står inför en snabb befolkningstillväxt samtidigt som prognoser visar torra tider framöver på grund av globala klimatförändringar.

"Det huvudsakliga fyndet är inte särskilt hoppfullt för kortsiktiga torkförutsägelser, sa Julien Emile-Geay, en studieförfattare och docent i geovetenskaper vid USC Dornsife College of Letters, Konst och vetenskap. "Vi fann att historiskt sett, År till år torka i västra USA var mindre förutsägbara än tidigare studier har hävdat."

Ny studie undersöker 1, 000 år av torka i väst och utanför

Emile-Geay och postdoktorn Michael Erb, som är huvudförfattare från USC och nu vid Northern Arizona University, gick med andra forskare vid University of Washington och Columbia University för att producera studien.

Forskarna gav sig i kast med att svara på frågan:Vad bestämmer torka i väst?

De undersökte nordamerikanska torka och globala förhållanden som spänner över mer än 1, 000 år. Megatorka, som varade i årtionden, och torrperioder före den industriella revolutionen, Amerikansk expansion på kontinenten eller europeisk kolonialism. Till exempel, en megatorka i slutet av 1200-talet bidrog sannolikt till att Anasazi-folket skingrades.

Den rådande förklaringen är att El Niño-södra oscillationen spelar en nyckelroll i dessa torkaepisoder. Oscillationen är ett tvåsidigt mynt baserat på vattenförhållandena i östra ekvatoriska Stilla havet. El Niño-förhållanden uppstår när havstemperaturerna i regionen är varmare än normalt och är förknippade med våta år i sydvästra USA; La Niña-förhållanden uppstår när vattnet är kallare än normalt och är förknippade med torra år i sydväst.

Men forskarna fann att tumregeln inte passade bra med alla torkacykler från det förflutna. Även om det är sant finns det ett samband mellan La Niña och torka, dessa havsvattenförhållanden stod för endast cirka 13 % av variationen, säger studien.

"La Niña visade sig inte vara det enda spelet i stan, " sa Emile-Geay. "La Niña är en del av spelet, men inte den största delen."

Ett anmärkningsvärt exempel på detta fenomen inträffade 2015-16, ett El Niño-år då södra Kalifornien inte fick den ökade nederbörden som förutspåtts. Istället, lättnaden kom oväntat året därpå, ett La Niña-år som borde ha varit torrare än normalt.

Vilka andra variabler kan leda till torka?

Forskarna undersökte också andra torkapåverkare, inklusive vattentemperaturer i Atlanten och vulkanisk aktivitet. Även om dessa fenomen kan påverka torkan, de är för svaga eller episodiska för att förklara många torka.

Istället, studien säger att torka kan ha sitt ursprung i atmosfären. Luften runt jorden är mycket dynamisk och påverkas av fler variabler än bara havet.

"Atmosfären skapar en hel del variationer i fukttillförseln på egen hand, och den kan koka upp torka helt av sig själv, utan att bli tillsagd vad man ska göra vid havet, sa Emile-Geay.

Men medan det förflutna är nyckeln till framtiden, den rymmer inte alla nycklar. I framtiden, forskning säger att koldioxidutsläpp kommer att fortsätta att fånga värme och värma ytan, och väst kommer att uppleva allt torrare förhållanden som ett resultat.

"Vår studie tyder på att atmosfären kommer att fortsätta att lägga till ett starkt oförutsägbart element till fuktförhållandena i sydvästra USA, utöver torkning orsakad av global uppvärmning, " sa Emile-Geay. "Det vill säga, sydväst är på väg mot en torrare framtid överlag men med atmosfären som lägger till ett jokertecken som kan, ibland, göra saker bättre eller sämre för människorna och ekosystemen som är beroende av det vattnet."

Studien integrerar många informationskällor som sträcker sig över århundraden för att stödja resultaten. Datauppsättningen, kallad det sista årtusendets omanalys, samlar klimatmodeller, moderna temperaturmätningar och nästan 3, 000 klimatombud, som trädringar, koraller, och iskärnor. Omanalysen har utvecklats av forskare vid USC, University of Washington och University of Colorado, med stöd av National Oceanic and Atmospheric Administration. Enligt NOAA, omanalysen syftade till att "omvandla de sätt på vilka klimatgemenskapen undersöker lågfrekvent klimat."