คาถาแห้งโบราณเสนอเบาะแสเกี่ยวกับอนาคตของความแห้งแล้ง

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบหลักฐานใหม่เกี่ยวกับคาถาแห้งโบราณที่แนะนำว่าอนาคตอาจนำมาซึ่งปัญหาการขาดแคลนน้ำที่รุนแรงยิ่งขึ้น นักวิจัยสามคนที่พูดในการประชุมประจำปีของสมาคมธรณีฟิสิกส์อเมริกันในซานฟรานซิสโกเมื่อเดือนธันวาคม 5, 2011 นำเสนอการค้นพบใหม่เกี่ยวกับอดีตและอนาคตของความแห้งแล้ง

{mp4}NASA_ภัยแล้ง{/mp4}

การล่มสลายของยุคพรีโคลัมเบียน

Ben Cook นักอุตุนิยมวิทยาร่วมกับสถาบัน Goddard เพื่อการศึกษาอวกาศ (GISS) ของนาซ่าและหอดูดาวโลก Lamont-Doherty Earth ของมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนครนิวยอร์กเน้นการวิจัยใหม่ที่บ่งชี้ถึงอารยธรรม Meso-American โบราณของชาวมายันและแอซเท็ก คาบสมุทรยูกาตังและทางใต้และตอนกลางของเม็กซิโกโดยการล้างป่าฝนเพื่อให้มีที่ว่างสำหรับทุ่งหญ้าและพื้นที่เพาะปลูก

การแปลงผืนป่าไปสู่พื้นที่เพาะปลูกสามารถเพิ่มการสะท้อนแสงของผิวดินในรูปแบบที่มีผลต่อรูปแบบการตกตะกอน “ พื้นที่การเกษตรและทุ่งหญ้าจะดูดซับพลังงานจากดวงอาทิตย์ได้น้อยกว่าป่าดงดิบเพราะพื้นผิวของพวกมันมีแนวโน้มที่จะมีน้ำหนักเบาและสะท้อนแสงมากขึ้น” คุกอธิบาย "นี่หมายความว่ามีพลังงานน้อยกว่าสำหรับการพาและการตกตะกอน"

การสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศใหม่แสดงให้เห็นว่าการตัดไม้ทำลายป่าอย่างกว้างขวางในอเมริกากลาง pre- หอมกรุ่นสอดคล้องกับระดับของการเร่งรัดลดลง ภาพนี้แสดงให้เห็นว่าปริมาณน้ำฝนลดลงจากปกติทั่วทั้งภูมิภาคระหว่าง 800 CE และ 950 CE มันเป็นช่วงเวลาที่อารยธรรมมายามาถึงประชากรสูงสุดและทรุดตัวลงอย่างกระทันหัน (เครดิต: Ben Cook สถาบัน Goddard เพื่อการศึกษาอวกาศ)

Cook และเพื่อนร่วมงานใช้แบบจำลองสภาพภูมิอากาศความละเอียดสูงที่พัฒนาขึ้นที่ GISS เพื่อจำลองสถานการณ์ที่เปรียบเทียบว่ารูปแบบของพืชปกคลุมในช่วงพรีโคลัมเบียน (ก่อน 1492 CE) และยุคหลังหอมกรุ่นส่งผลกระทบต่อการเร่งรัดและภัยแล้งในอเมริกากลางหรือไม่ ยุคพรีโคลัมเบียนเห็นการตัดไม้ทำลายป่าอย่างกว้างขวางในคาบสมุทรYucatánและทั่วทั้งเม็กซิโกตอนใต้และตอนกลาง ในช่วงระยะเวลาโพสต์ - โคลัมเบียนป่าเกิดใหม่เป็นประชากรพื้นเมืองลดลงและพื้นที่เพาะปลูกและทุ่งหญ้าถูกทิ้งร้าง

การจำลองของแม่ครัวรวมถึงข้อมูลจากการประกอบสร้างขึ้นใหม่ที่ได้รับการตีพิมพ์ซึ่งเป็นหนึ่งในบันทึกการเปลี่ยนแปลงพืชพันธุ์มนุษย์ที่สมบูรณ์และถูกต้องที่สุด ผลลัพธ์จะไม่มีความผิดพลาด: ระดับการตกตะกอนลดลงเป็นจำนวนมาก - โดยทั่วไปคือ 10 ถึง 20 ร้อยละ - เมื่อการตัดไม้ทำลายป่าเป็นที่แพร่หลาย บันทึกปริมาณน้ำฝนจากหินงอกหินย้อยประเภทที่ได้รับผลกระทบจากระดับความชื้นที่นักบรรพชีวินวิทยาใช้ในการอนุมานแนวโน้มสภาพอากาศในอดีตในYucatánเห็นด้วยกับแบบจำลองของ Cook

ผลที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดคือคาบสมุทรYucatánและเม็กซิโกตอนใต้พื้นที่ที่ทับซ้อนกับศูนย์กลางของอารยธรรมมายาและแอซเท็กและมีการตัดไม้ทำลายป่าในระดับสูงและมีประชากรหนาแน่นที่สุด ยกตัวอย่างเช่นระดับน้ำฝนลดลงถึงร้อยละ 20 เหนือส่วนต่าง ๆ ของคาบสมุทรYucatánระหว่าง 800 CE และ 950 CE

การศึกษาของ Cook สนับสนุนการวิจัยก่อนหน้านี้ที่แสดงถึงความแห้งแล้งซึ่งถูกขยายโดยการทำลายป่าเป็นปัจจัยสำคัญในการล่มสลายอย่างรวดเร็วของจักรวรรดิมายันรอบ ๆ 950 CE ใน 2010, Robert Oglesby ผู้สร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศของ University of Nebraska วารสารวิจัยธรณีฟิสิกส์ ที่แสดงให้เห็นว่าการตัดไม้ทำลายป่ามีแนวโน้มที่จะสนับสนุนการล่มสลายของชาวมายัน แม้ว่าแบบจำลองของ Oglesby และ Cook จะถึงข้อสรุปที่คล้ายกัน แต่ Cook สามารถเข้าถึงบันทึกการเปลี่ยนแปลงพืชพรรณที่แม่นยำและเชื่อถือได้มากขึ้น

ในช่วงสูงสุดของอารยธรรมมายาระหว่าง 800 CE และ 950 CE, การปรุงอาหารฝาครอบดินปรุงอาหารตามการสร้างแบบจำลองของเขาในการแสดงให้เห็นว่าชาวมายาได้เหลือเพียงร้อยละเล็กน้อยของป่าบนคาบสมุทรYucatánเหมือนเดิม ตามช่วงเวลาระหว่าง 1500 CE และ 1650 CE ในทางกลับกันหลังจากการมาถึงของชาวยุโรปได้ทำลายประชากรพื้นเมืองพืชผักธรรมชาติครอบคลุมเกือบทั้งหมดของYucatán ในยุคปัจจุบันการตัดไม้ทำลายป่าได้เปลี่ยนแปลงพื้นที่บางส่วนใกล้กับชายฝั่ง แต่ป่าส่วนใหญ่ของคาบสมุทรยังคงสภาพเดิมอยู่

"ฉันจะไม่เถียงว่าการตัดไม้ทำลายป่าเป็นสาเหตุของความแห้งแล้งหรือว่ามันเป็นความรับผิดชอบของชาวมายา แต่ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่าการตัดไม้ทำลายป่าสามารถทำให้สภาพภูมิอากาศมีความแห้งแล้งและประมาณครึ่งหนึ่งของความแห้งแล้งในยุคก่อนอาณานิคม ผลของการตัดไม้ทำลายป่า "คุกกล่าว

Megadroughts ตะวันออกเฉียงเหนือ

ความแห้งแล้งครั้งใหญ่ครั้งล่าสุดที่ส่งผลกระทบต่อภาคตะวันออกเฉียงเหนือที่เกิดขึ้นใน 1960s ยังคงมีอยู่เป็นเวลาประมาณสามปี โดโรธี Peteet นักบรรพชีวินวิทยาร่วมกับ NASA GISS และมหาวิทยาลัยโคลัมเบียได้เปิดเผยหลักฐานที่แสดงให้เห็นว่าภัยแล้งที่รุนแรงมากขึ้นเกิดขึ้นในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ

จากการวิเคราะห์แกนตะกอนที่เก็บจากบึงน้ำขึ้นน้ำลงหลายแห่งในหุบเขาแม่น้ำฮัดสัน Peteet และเพื่อนร่วมงานของเธอที่ Lamont-Doherty ได้พบหลักฐานว่ามีคาถาแห้งเกิดขึ้นอย่างน้อยสามครั้ง ที่ยาวที่สุดซึ่งตรงกับช่วงเวลาที่รู้จักกันในช่วงยุคกลางอบอุ่นใช้เวลา 6,000 ปีบางส่วนและเริ่มรอบ 500 CE อีกสองคนเกิดขึ้นมากกว่า 850 ปีที่ผ่านมา พวกมันสั้นลงเพียงประมาณ 5,000 ถึง 20 ปี แต่มีแนวโน้มที่จะรุนแรงขึ้น

“ คนทั่วไปไม่ได้คิดเกี่ยวกับภาคตะวันออกเฉียงเหนือว่าเป็นพื้นที่ที่สามารถประสบภัยแล้งได้ แต่มีหลักฐานทางธรณีวิทยาที่แสดงให้เห็นถึงความแห้งแล้งครั้งใหญ่ที่เกิดขึ้นและสามารถเกิดขึ้นได้” Peteet กล่าว "นี่เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถเพิกเฉยได้สิ่งที่เราค้นพบในแกนตะกอนเหล่านี้มีผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อภูมิภาค"

ทีมของ Peteet ตรวจพบความแห้งแล้งทั้งสามโดยใช้วิธีที่เรียกว่า X-ray fluorescence spectroscopy พวกเขาใช้เทคนิคบนแกนกลางที่เก็บรวบรวมที่ Piermont Marsh ในนิวยอร์กเพื่อค้นหาองค์ประกอบลักษณะ - เช่นโบรมีนและแคลเซียม - ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นที่บึงในช่วงฤดูแล้ง

น้ำจืดจากแม่น้ำฮัดสันและน้ำเค็มจากมหาสมุทรแอตแลนติกมีทั้งที่เด่นใน Piermont Marsh ในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน แต่น้ำเค็มเคลื่อนที่ขึ้นเหนือในช่วงฤดูแล้งเป็นปริมาณน้ำจืดเข้าสู่การลดลงของบึง ทีมของ Peteet ตรวจพบทั้งโบรมีนและแคลเซียมในระดับที่สูงมากซึ่งทั้งคู่บ่งชี้ถึงการปรากฏตัวของน้ำเค็มและการดำรงอยู่ของความแห้งแล้งในส่วนของแกนตะกอนที่สอดคล้องกับ 5,745 และ 5,480 เมื่อหลายปีก่อน

ในช่วงยุคกลางยุคอุ่นเครื่องนักวิจัยยังพบการเพิ่มขึ้นของความหลากหลายของละอองเรณูบางชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งต้นสนและพันธุ์ไม้ที่บ่งบอกถึงสภาพอากาศที่แห้ง ในทางตรงกันข้ามก่อนช่วงเวลาอุ่นเครื่องยุคกลางนั้นมีต้นโอ๊กมากกว่าซึ่งชอบสภาพที่เปียกชื้นมากกว่า พวกเขายังพบชั้นหนาของถ่านที่แสดงให้เห็นว่าไฟป่าซึ่งบ่อยขึ้นในช่วงฤดูแล้งเป็นเรื่องธรรมดาในช่วงยุคกลางที่อบอุ่น

“ เรายังคงต้องทำการวิจัยเพิ่มเติมก่อนที่เราจะพูดด้วยความมั่นใจว่าความแห้งแล้งในภาคตะวันออกเฉียงเหนือและบ่อยครั้งเป็นอย่างไร” Peteet กล่าว ตัวอย่างเช่นมีช่องว่างบางอย่างในทีมแกน Peteet ที่ศึกษาว่าเธอวางแผนที่จะตรวจสอบในรายละเอียดมากขึ้น เธอยังคาดว่าจะขยายขอบเขตของโครงการไปยังหนองน้ำและปากแม่น้ำอื่น ๆ ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือและร่วมมือกับผู้สร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศเพื่อเริ่มต้นหยอกล้อปัจจัยที่ทำให้เกิดความแห้งแล้งที่เกิดขึ้นในภูมิภาค

อนาคตของอาหาร

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโดยมีศักยภาพในการแจกจ่ายน้ำที่มีอยู่ทั่วโลกโดยการเพิ่มปริมาณน้ำฝนในบางพื้นที่ในขณะที่ความแห้งแล้งที่เลวร้ายลงอาจส่งผลกระทบในทางลบต่อผลผลิตพืชในบางภูมิภาคของโลก

งานวิจัยใหม่ที่จัดทำโดยนักอุทกวิทยาจัสตินเชฟฟิลด์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันแสดงให้เห็นว่าพื้นที่ของโลกกำลังพัฒนาที่มีความแห้งแล้งและมีประชากรเพิ่มขึ้นและมีขีดความสามารถ จำกัด ในการเก็บน้ำ ลดอัตราผลตอบแทนของพวกเขาในอนาคต

เฌ็ฟฟีลด์และทีมของเขาใช้แบบจำลองอุทกวิทยาสำหรับศตวรรษที่ 20th และ 21st และดูว่าภัยแล้งอาจเปลี่ยนแปลงในอนาคตตามสถานการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกันอย่างไร พวกเขาพบว่าพื้นที่ทั้งหมดที่ได้รับผลกระทบจากภัยแล้งไม่ได้เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาทั่วโลก

อย่างไรก็ตามตัวแบบแสดงการลดลงของปริมาณน้ำฝนและความต้องการระเหยที่เพิ่มขึ้นคาดว่าจะเพิ่มความถี่ของความแห้งแล้งในระยะสั้น พวกเขายังพบว่าพื้นที่ทั่วทั้ง sub-Saharan Africa ที่ประสบภัยแล้งจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในช่วงกลางศตวรรษที่ 21st และสามเท่าในช่วงปลายศตวรรษ

เมื่อทีมวิเคราะห์ว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะมีความหมายต่อผลผลิตทางการเกษตรในอนาคตทั่วโลกพวกเขาพบว่าผลกระทบต่อ sub-Saharan Africa จะแข็งแกร่งเป็นพิเศษ

ผลผลิตทางการเกษตรขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการนอกเหนือจากความพร้อมของน้ำรวมถึงสภาพดินเทคโนโลยีที่มีอยู่และพันธุ์พืช สำหรับภูมิภาคย่อยของทะเลทรายซาฮาราแอฟริกานักวิจัยพบว่าผลผลิตทางการเกษตรมีแนวโน้มลดลงมากกว่าร้อยละ 20 ในช่วงกลางศตวรรษเนื่องจากการอบแห้งและภาวะโลกร้อน

แหล่งที่มา: บทความนี้ได้รับการจัดทำขึ้นโดย Adam Voiland และ Maria José-Viñasเป็นพอร์ทัลขององค์การนาซ่า ดูที่คุณลักษณะข่าว Earth.

ค้นพบวิธีมายาอีกครั้ง

อารยธรรมมายาสามารถสร้างแรงบันดาลใจให้กับความมั่นคงด้านอาหารของเมืองในปัจจุบันได้อย่างไร

ในการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในเศรษฐศาสตร์เชิงนิเวศวิทยานักวิจัยที่ศูนย์ Stephan Barthel และ Christian Isendahl ผู้เขียนร่วมที่มหาวิทยาลัย Uppsala ตรวจสอบว่าระบบอาหารมายายุคก่อนโคลัมเบียหอมกรุ่นสามารถสร้างแรงบันดาลใจความมั่นคงด้านอาหารร่วมสมัยในเมืองได้อย่างไร

อ่านบทความนี้ต่อเนื่อง

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

อนาคตที่เราเลือก: เอาชีวิตรอดจากวิกฤติสภาพภูมิอากาศ

โดย Christiana Figueres และ Tom Rivett-Carnac

ผู้เขียนซึ่งมีบทบาทสำคัญในข้อตกลงปารีสว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์สำหรับการจัดการวิกฤตสภาพภูมิอากาศ รวมถึงการดำเนินการส่วนบุคคลและส่วนรวม

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

โลกที่ไม่มีใครอยู่: ชีวิตหลังความร้อน

โดย David Wallace-Wells

หนังสือเล่มนี้สำรวจผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ไม่ถูกตรวจสอบ ซึ่งรวมถึงการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ การขาดแคลนอาหารและน้ำ และความไม่มั่นคงทางการเมือง

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

กระทรวงเพื่ออนาคต: นวนิยาย

โดย Kim Stanley Robinson

นวนิยายเรื่องนี้จินตนาการถึงโลกในอนาคตอันใกล้ที่ต้องต่อสู้กับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และนำเสนอวิสัยทัศน์ว่าสังคมจะเปลี่ยนแปลงอย่างไรเพื่อรับมือกับวิกฤต

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

ภายใต้ท้องฟ้าสีขาว: ธรรมชาติแห่งอนาคต

โดย Elizabeth Kolbert

ผู้เขียนสำรวจผลกระทบที่มนุษย์มีต่อโลกธรรมชาติ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และศักยภาพในการแก้ปัญหาทางเทคโนโลยีเพื่อจัดการกับความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

การเบิกถอน: แผนที่ครอบคลุมมากที่สุดที่เคยเสนอเพื่อย้อนกลับภาวะโลกร้อน

เรียบเรียงโดย พอล ฮอว์เกน

หนังสือเล่มนี้นำเสนอแผนที่ครอบคลุมสำหรับการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ รวมถึงการแก้ปัญหาจากหลากหลายภาคส่วน เช่น พลังงาน เกษตรกรรม และการขนส่ง

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ