Муссон в Южной Азии, также известный как муссон бабьего лета (ISM), имеет решающее значение для продовольственной безопасности и социально-экономического благополучия 40% населения мира. С исторической точки зрения колебания количества муссонных осадков были связаны с расцветом и падением цивилизаций на Индийском субконтиненте. Теперь исследователи все больше обеспокоены тем, что глобальное потепление может угрожать стабильности системы муссонов, но точные прогнозы затруднены из-за отсутствия долгосрочных климатических данных на Индийском субконтиненте.
Новое исследование в Proceedings of the National Academy of Sciences, проведенное группой исследователей из Института истории человечества им. Макса Планка, Кильского университета и Института Альфреда Вегенера Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца, стремится усилить прогнозы климата, реконструируя изменения количества осадков во время муссонов бабьего лета за последние 130 000 лет.
В исследовании впервые сообщается, что муссон бабьего лета во время последнего межледниковья был ослаблен устойчивыми высокими температурами поверхности моря в экваториальной и тропической частях Индийского океана, что указывает на то, что современное повышение температуры моря может усилить засухи в Южной Азии..
Осадочные биомаркеры в палеоклиматических архивах: окно в прошлое
Солнечное излучение часто считается основным фактором, влияющим на интенсивность муссонов бабьего лета, поскольку повышенное солнечное излучение увеличивает влажность, циркуляцию ветра и, в конечном итоге, осадки. Таким образом, более высокие уровни солнечной радиации во время последнего межледниковья должны были привести к увеличению интенсивности муссонов, но этот эффект никогда не подтверждался палеопрокси-данными.
Чтобы реконструировать прошлые муссонные дожди бабьего лета, исследователи проанализировали 10-метровый керн морских отложений, извлеченный из северной части Бенгальского залива, примерно в 200 км к югу от устья рек Ганг-Брахмапутра-Мегхна. Анализируя стабильные изотопы водорода и углерода в биомаркерах восковых листьев, сохранившихся в отложениях, исследователи смогли проследить изменения количества осадков во время двух последних более теплых климатических состояний планеты: последнего межледниковья, которое произошло 130 000-115 000 лет назад, и нынешний теплый период, голоцен, начавшийся 11 600 лет назад.
Хотя солнечная инсоляция была выше во время последнего межледниковья, изотопный анализ биомаркера воска листьев показал, что муссон бабьего лета был на самом деле менее интенсивным, чем в голоцене. «Этот неожиданный вывод не только контрастирует с моделированием палеоклиматической модели, - говорит ведущий автор исследования д-р. Йиминг Ван, палеоклиматолог из Института науки истории человечества им. Макса Планка, «но также ставит под сомнение распространенные предположения о том, что приходящая солнечная инсоляция является самым большим фактором изменчивости муссонов в теплом климатическом штате».
Температура поверхности моря играет доминирующую роль
Чтобы определить основную причину муссонных дождей в штатах с теплым климатом, исследователи сравнили имеющиеся реконструкции температуры поверхности моря в Индийском океане в прошлом и обнаружили, что экваториальные и тропические регионы были на 1,5-2,5 °C теплее во время теплого климата. Последний межледниковый период, чем во время голоцена. Кроме того, исследователи используют моделирование палеоклиматической модели, чтобы показать, что, когда в прошлом температура поверхности Индийского океана повышалась, количество муссонных осадков уменьшалось на суше и увеличивалось в море над Бенгальским заливом.
«Наша работа убедительно свидетельствует о том, что температура поверхности моря играет доминирующую роль в формировании изменчивости муссонов бабьего лета в Южной Азии», - говорит доктор. Ван, «и что более высокие температуры поверхности в Индийском океане во время последнего межледникового периода могли снизить интенсивность ISM».
Настоятельно необходимо понять реакцию на муссоны в теплом климате
Результаты группы показывают, что из-за повышения температуры поверхности моря в Индийском океане число отказов от муссонов бабьего лета, вероятно, также увеличится. В какой степени температура поверхности моря влияет на интенсивность муссонов в других тропических регионах, остается открытым вопросом.
«Очевидное несоответствие между нашими данными и преобладающими моделями климата подчеркивает важность косвенных данных о гидроклимате для понимания диапазона и скорости изменения климата в прошлом», - говорит профессор Ральф Шнайдер, старший автор исследования. исследователь палеоклимата в Институте наук о Земле и Лаборатории радиометрического датирования и исследования стабильных изотопов Лейбница Кильского университета. «Наши результаты показывают, что, помимо воздействия солнечной радиации на континенты, в климатических моделях необходимо переоценить влияние потепления океана на интенсивность осадков."
«Изменения в гидрологическом цикле повлияют на сельскохозяйственные угодья, природные экосистемы и, следовательно, на средства к существованию миллиардов людей», - подчеркивает д-р Ван. «Поэтому нам необходимо улучшить наше понимание механизмов контроля летних муссонных дождей, чтобы лучше предсказывать экстремальные погодные явления, такие как засухи и наводнения, и разрабатывать меры по адаптации. Время имеет решающее значение, особенно если потепление океана будет продолжаться такими темпами».