Träd berättar en värmebölja och torka historia i inre Östasien. Bilden visar ett landskap i inre Mongoliet, norra Kina, ett trädringprov av tall (Pinus sylvestris L.), och en figur som visar trädringbaserade värmeböljor och jordfuktighetsrekonstruktioner från Zhang et al. Vetenskap (2020). Kredit:Peng Zhang, Hans Linderholm, Zhang et al., Vetenskap (2020)
Mongoliets halvtorra platå kan snart bli lika karg som delar av sydvästra USA på grund av en "ond cirkel" av värmeböljor - som förvärrar uttorkningen av jorden, och producerar i slutändan fler värmeböljor – enligt en internationell grupp klimatforskare.
Skriver i journalen Vetenskap , forskarna varnar för att värmeböljor och samtidig torka har ökat avsevärt under de senaste två decennierna, med oroande konsekvenser för framtiden. Med hjälp av trädringdata, som ger en glimt av regionala klimat från före moderna väderloggar, forskarna utvecklade värmeböljor och jordfuktighetsrekord som tyder på att de senaste åren i följd av rekordhöga temperaturer och torka är oöverträffade på mer än 250 år.
Enligt studiens resultat, de rekordhöga temperaturerna i regionen accelereras av marktorkning, och tillsammans förstärker dessa förändringar nedgången av jordvatten. "Resultatet, " sa medförfattare Deliang Chen vid Göteborgs universitet, "är mer värmeböljor, vilket innebär mer markvattenförluster, vilket innebär fler värmeböljor – och var detta kan sluta, vi kan inte säga."
När jorden är blöt, avdunstning kyler luften vid ytan. Dock, när jorden inte längre har någon fukt, värme överförs direkt till luften. I deras tidning, Plötslig övergång till varmare och torrare klimat över inre Östasien bortom vändpunkten, författarna säger att under de senaste 260 åren, endast de senaste decennierna "visar signifikant anti-samband mellan värmeböljans frekvens och markfuktighet, tillsammans med en radikal nedgång i markfuktighetsfluktuation." Forskarna noterar att en serie senaste värmeböljor i Europa och Nordamerika avslöjar sambandet med luft nära ytan och markfuktighet och antyder att "det halvtorra klimatet i denna region har kommit in i en ny regim där jordfuktighet inte längre dämpar onormalt hög lufttemperatur."
Redan, sjöarna på den mongoliska platån har upplevt snabba minskningar. Från och med 2014, Forskare från Kina hade dokumenterat en minskning med 26 procent av antalet sjöar större än en kvadratkilometer i storlek, med ännu större genomsnittliga storleksminskningar för regionens största sjöar.
Ett tvärsnitt av tall (Pinus sylvestris L.), en av de trädslag som används för återuppbyggnad av markfuktighet i inre Östasien. Kredit:Peng Zhang
"Nu ser vi att det inte bara är stora vattenmassor som försvinner, " sa motsvarande författare Jee-Hoon Jeong från Chonnam National University i Sydkorea. "Vattnet i jorden försvinner, för."
"Detta kan vara förödande för regionens ekosystem som är avgörande för de stora växtätarna, som vilda får, antilop och kameler, "Peng Zhang, studiens huvudförfattare och forskare vid Göteborgs universitet. "Dessa fantastiska djur lever redan på kanten, och dessa effekter av klimatförändringar kan pressa dem över."
Medförfattare Jin-Ho Yoon, vid Gwangju Institute of Science and Technology i Sydkorea, noterade att hundratals år av trädringdata gör det klart att sammanflödet av ökade sommarvärmeböljor och svår torka är unikt i sammanhanget de senaste 260 åren. Medförfattare Hans Linderholm, från Göteborgs universitet, sade att träden som används i analysen verkar "känna" värmeböljorna under hela deras livstid.
"Barrträden reagerar starkt på onormalt höga temperaturer, " sa Linderholm. "Genom att undersöka deras tillväxtringar, vi kan se deras svar på de senaste värmeböljorna, och vi kan se att de inte verkar ha upplevt något liknande under sina mycket långa liv."
Trädringar som undersöktes i studien samlades huvudsakligen in från den mongoliska platån, vilket tyder på att den ökande värmen påverkar växter även på höga höjder.
Förändringar i regionens ekosystem, drivs av värmeböljor och torka, kan vara förödande för stora växtätare, som vilda får, antilop och kameler. Kredit:Usukhbayar Gankhuyag på Unsplash
Daniel Griffin, vid University of Minnesotas institution för geografi, Miljö och samhälle, som inte är involverad i denna studie men har granskat uppsatsen, sade att det långsiktiga perspektivet från dessa trädringar illustrerar en nyanserad bild av det föränderliga klimatet som nu drabbar stora delar av den inre östasiatiska regionen.
"Det är en sak att inse att de "normala" klimatförhållandena förändras. Det som oroar mig mest är att tänka på framtidens extrema händelser:hur allvarliga kan de bli?" frågade Griffin. "Och om det "nya normala" är extremt varmt och torrt med historiska mått, då kan framtida ytterligheter mycket väl vara olik något som tidigare bevittnats."
Medan varmare och torrare trender observeras över Europa och Asien, Mongoliet och dess omgivande länder är särskilt intressanta för klimatforskare eftersom denna region i Inre Östasien har en mycket direkt koppling till globala atmosfäriska cirkulationer.
"Atmosfäriska sommarvågor tenderar att skapa ett högtrycksryggmönster runt Mongoliet som kan bestå i veckor, utlöser värmeböljor, " förklarade medförfattaren Simon Wang från Utah State University i USA. "Det uppvärmande klimatet förstärker dessa atmosfäriska vågor, ökar risken för förlängt eller intensifierat högtryck att inträffa över Mongoliet och detta kan också få konsekvenser över det norra halvklotet."
Trädringdata från sibirisk lärk och andra trädarter visar att värmeböljor och marktorkning av den mongoliska platån har accelererat under de senaste två decennierna. Regionens klimatregim befinner sig vid en vändpunkt som får konsekvenser för Mongoliet och norra halvklotet. Kredit:Ken Shono, Unsplash
"En sådan storskalig atmosfärisk kraft förstärks ytterligare av lokal interaktion med landytan, "medförfattare Hyungjun Kim, från University of Tokyo i Japan, Pekat ut. "Ett ännu värre problem kan redan ha inträffat där en irreversibel återkopplingsslinga utlöses och accelererar regionen mot en varmare och torrare framtid."
Verkligen, forskarna har observerat att de senaste värmeböljorna har kommit med ännu torrare och varmare luft, under den förstärkta högtrycksryggen, än det förflutnas värmeböljor.
Forskargruppen fann att uppvärmningen och torkningen verkar närma sig en "tipping point" och är potentiellt oåterkallelig, vilket kan pressa Mongoliet in i ett permanent tillstånd av torrhet.
Denna forskning visas den 27 november, 2020, frågan om Vetenskap .
