En studie utförd av forskare vid University of São Paulo (USP) i Brasilien och rapporterad i en artikel publicerad i Nature Communications visar att Cerrado, Brasiliens savannbiom, upplever den värsta torkan på minst 700 år. Här är varför.
Effekterna av den globala uppvärmningen har varit särskilt intensiva i den centrala regionen av landet, där temperaturökningen är cirka 1 °C högre än det globala genomsnittet på 1,5 °C. Detta har orsakat hydrologiska störningar eftersom temperaturen nära ytan är så hög att en betydande del av allt regn som faller avdunstar innan det kan tränga in i marken, vilket leder till förändringar i nederbördsmönstret, med färre men extremt kraftiga regnstormar och mindre akviferuppladdning . Torkan kan torka ut bifloderna till São Francisco, den största floden i bassängen med samma namn som sträcker sig över sju brasilianska delstater.
Forskarna analyserade register över temperatur, nederbörd, strömflöde och hydrologisk balans från väderstationen Januária, en av de äldsta i delstaten Minas Gerais, med uppgifter från 1915, och korrelerade dem med variationer i den kemiska sammansättningen av stalagmiter i en grotta i den närliggande Peruaçu Caves National Park.
"Vi använde geologiska data för att utöka uppfattningen om torka orsakad av global uppvärmning till en period långt innan väderstationens rekord började, och vi kunde återskapa vädermönster så långt tillbaka som sju århundraden. Detta bevisade att Cerrado är torrare än vad det var. och att det torra vädret är förknippat med störningen av den hydrologiska cykeln som orsakas av temperaturökningen på grund av mänsklig aktivitet, särskilt utsläpp av växthusgaser, säger Francisco William da Cruz Junior, professor vid Institute of Geosciences (IGC-USP), berättade för Agência FAPESP. Cruz är en av författarna till artikeln, vars första författare är Nicolás Strikis, även han ansluten till IGC-USP.
"Meddelandet är att det inte finns någon parallell med torkan som pågår nu. Det är viktigt att notera att vår studie identifierade en temperaturökning med början på 1970-talet. Denna ökning har ännu inte nått sin topp. Fenomenet förväntas bli jämnt värre," tillade Cruz.
Onça Cave, en jaguars gömställe där information om kemisk sammansättning av stalagmit samlades in, skiljer sig från andra grottor som studerats av gruppen genom att den har en vidöppen ingång och påverkas av variationer i yttre temperatur även om den ligger på botten av en 200 meter lång kanjonen.
"Studier av öppna grottor som den här är få och långt mellan. Vi studerar vanligtvis grottor i en sluten miljö, där mycket lite luft cirkulerar och temperaturen är stabil under hela året," förklarade Cruz.
"Onça Caves koppling till det yttre klimatet gjorde det möjligt för oss att fastställa att torkan också förändrar kemin hos speleothems [mineralavlagringar som bildas från grundvatten i underjordiska grottor, inklusive stalagmiter och stalaktiter]. Ökningen av avdunstning på grund av uppvärmning minskar grundvattentillförseln som matar droppvattnet i grottan Kemiska förändringar i berget, förknippade med avdunstning av vattnet, visade oss att den pågående torkan saknar motstycke."
Studien var en del av ett större forskningsprojekt utformat för att rekonstruera klimatförändringar och klimatförändringar under millenniet 850 CE–1850 CE med hjälp av speleothem och trädringar från centrala östra Sydamerika.
"Den nya metodiken och valideringen av de data som analyseras i vår studie banar väg för mer forskning i andra grottor, regioner och biomer. Den här typen av tillvägagångssätt kan användas för att rekonstruera klimatet i Brasilien mer exakt," sa Cruz.
Geologiska studier som ligger till grund för scenarier för global uppvärmning använder vanligtvis iskärnor som samlats in från glaciärer vid polerna. Bubblor av luft i kärnorna ger prover på atmosfären från det avlägsna förflutna från vilka forskare kan uppskatta nivåerna av växthusgaser.
"Vår studie förnyar genom att använda speleothem kemiska data för att upptäcka hydrologiska cykelvariationer och associera dessa med förändringarna som induceras av uppvärmning i tropikerna," sa Cruz.
Gruppen har också analyserat fossila träd från Peruaçu Caves National Park för paleoklimatstudier.
"Fossiler av Amburana cearensis finns i grottorna. De har varit skyddade från solljus i över 500 år. Genom att kombinera resultaten av vår studie med forskningen som görs på dessa fossila träd, har vi erhållit oberoende data om detta samma fenomen," sa Cruz.
Mer information: Nicolas Misailidis Stríkis et al, Modern antropogen torka i centrala Brasilien utan motstycke under de senaste 700 åren, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-45469-8
Journalinformation: Nature Communications
Tillhandahålls av FAPESP
