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    Utilizzo dei record degli anelli degli alberi per decodificare la storia del clima della Terra

    Ed Cook e il laboratorio degli anelli degli alberi dell'Osservatorio terrestre di Lamont-Doherty, che ha co-fondato nel 1975. Credito:Rebecca Fowler

    Ed Cook è uno dei direttori fondatori del Lamont-Doherty Earth Observatory Tree-Ring Laboratory. Durante i suoi 43 anni a Lamont, Cook ha usato gli anelli degli alberi per decodificare i modelli climatici del passato e far progredire la comprensione della siccità:ricerche che lo hanno portato quasi ovunque sul pianeta ci sono alberi, dagli Stati Uniti e dal Canada a gran parte del sud-est asiatico, Australia, e Nuova Zelanda.

    Parte del lavoro di Cook è dedicato allo sviluppo di "atlanti della siccità" o estesi, registrazioni secolari di periodi umidi e secchi per una determinata regione, derivato dai dati contenuti negli anelli degli alberi. Lui e i suoi colleghi hanno pubblicato il primo di questi, il Atlante della siccità nordamericano , nel 2004, seguito da Atlante della siccità dei monsoni in Asia , pubblicato nel 2010, e il Atlante della siccità nel Vecchio Mondo e Atlante della siccità in Australia orientale e Nuova Zelanda , entrambi pubblicati nel 2015.

    Cook ha ricevuto finanziamenti dal Centro per il clima e la vita per sviluppare un atlante della siccità dell'emisfero settentrionale molto più completo, che si aggiungerà a ciò che sappiamo sulle cause della siccità, come ha avuto un impatto sulle persone e sull'ambiente in passato, e quali potrebbero essere i suoi impatti in futuro.

    D. Di cosa tratta la tua ricerca?

    R. Nel 1975, Gordon Jacoby e io abbiamo fondato il laboratorio degli anelli degli alberi a Lamont con una sovvenzione della National Science Foundation per lavorare utilizzando gli anelli degli alberi per studiare il clima e il cambiamento climatico in passato. E da allora questo è stato l'obiettivo principale di questo laboratorio. Lavoriamo per comprendere meglio come sta cambiando il clima ora, e come questo si confronta con il modo in cui il clima è variato e cambiato in passato.

    Gli alberi con cui lavoriamo hanno spesso diverse centinaia o anche qualche migliaio di anni. Quindi ci offrono un'ottima finestra sul passato per confrontare il modo in cui il clima sta cambiando oggi rispetto al passato, e alcuni importanti risultati e scoperte sono avvenuti qui in questo laboratorio.

    Il mio obiettivo di ricerca particolare è stato sviluppare una migliore comprensione della variabilità idroclimatica, o siccità, come è variato in passato, e cosa possono raccontarci gli anelli degli alberi sul passato. Allo scopo di svolgere questo lavoro, Ho sviluppato una serie di atlanti sulla siccità. Per esempio, l'Atlante della siccità nordamericano copre l'intero continente nordamericano, dall'Alaska fino all'America Centrale. L'ho usato per identificare i periodi di grande siccità del passato in questa regione, che più frequentemente si verificava in epoca medievale, o circa mille anni fa.

    Per ragioni che ancora non comprendiamo appieno, questi megasiccità sono principalmente caratterizzati da una durata molto maggiore di quella che abbiamo visto in qualsiasi momento della storia registrata. Per esempio, ci sono state siccità in California che sono durate per oltre 100 anni. Non c'è stato niente del genere da allora.

    Stiamo cercando di capire come e perché si sono verificate queste megasiccità perché se il sistema climatico ha la capacità naturale di entrare in modalità megasiccità, dobbiamo preoccuparci di poter entrare in una modalità simile oggi. Ora stiamo sperimentando gli effetti del riscaldamento a effetto serra, e questo probabilmente promuoverà condizioni più calde e secche in molte parti degli Stati Uniti, particolarmente in occidente. E se le mega siccità avvenute in passato senza essere state forzate dal riscaldamento delle serre dovessero verificarsi oggi, possiamo immaginare che la situazione e l'impatto potrebbero essere molto peggiori.

    D. In che modo il tuo lavoro migliora la comprensione delle sfide poste dal cambiamento climatico?

    R. Gli anelli degli alberi non possono informarci direttamente sul futuro. Ci parlano solo di oggi e del passato. Ma quello che possono fare è aiutarci a comprendere meglio i processi fisici che in passato hanno portato a periodi insoliti di umidità e siccità, che in epoca preindustriale, ha avuto un grande impatto sulle persone di tutto il mondo.

    Durante il lavoro sul campo in Nepal negli anni '90, Cook e i suoi colleghi hanno trovato 1, Alberi di cicuta di 200 anni. Per raggiungere questo sito, Cuoco (a sinistra), Paul Krusic (a destra), e Brendan Buckley ha camminato per 13 giorni, alberi sradicati per cinque giorni, e poi camminato fuori. Credito:Brendan Buckley

    L'idea alla base di questo progetto Climate and Life è quella di utilizzare queste lunghe ricostruzioni di anelli degli alberi per apprendere come e perché si sono verificate variazioni nella siccità in passato e quindi utilizzare tali informazioni per migliorare i modelli climatici e testare le loro previsioni di cambiamenti futuri. Una delle grandi cose che verrà fuori da questo lavoro è il miglioramento della nostra comprensione dei processi di variabilità idroclimatica che potrebbero essere identificati attraverso la valutazione di questi atlanti della siccità in un quadro di modellizzazione del clima.

    Quindi gli alberi potrebbero aiutarci ad anticipare il cambiamento futuro, nel senso che il passato può essere usato per aiutarci a migliorare i modelli per fare proiezioni future di cambiamento. E quindi potremmo essere in grado di pianificare in anticipo, com'era, in un senso di strategia di adattamento.

    D. Puoi spiegare alcune delle applicazioni previste di questo lavoro?

    R. Le applicazioni di questo lavoro sono potenzialmente rivoluzionarie per la nostra comprensione delle cause della variabilità idroclimatica. L'ulteriore sviluppo e miglioramento delle reti di anelli degli alberi è una parte molto importante dello sviluppo di questo atlante della siccità dell'emisfero settentrionale. Per esempio, Ho collaborato con due scienziati russi degli anelli degli alberi per ottenere nuovi dati per la Russia, e spero che entro la fine del 2018 avremo un atlante russo della siccità pronto per la pubblicazione.

    Questi atlanti della siccità saranno disponibili gratuitamente ai modellisti climatici per modellare e attribuire le cause della variabilità climatica. Ma gli atlanti della siccità non sono utili solo ai modellisti. Gli scienziati di una vasta gamma di discipline di ricerca li usano per migliorare la comprensione dei fenomeni climatici, determinare modelli di variabilità climatica indietro nel tempo, e migliorare le previsioni dei futuri scenari climatici.

    Gli atlanti della siccità forniscono anche informazioni critiche ai governi per il processo decisionale e politico, così come a coloro che lavorano nella finanza, industria, e organizzazioni non governative su questioni legate all'acqua, l'ambiente, e sostenibilità.

    Gli storici trovano estremamente utili anche gli atlanti sulla siccità. Attraverso la ricerca a Lamont abbiamo appreso che c'è una buona associazione tra l'ascesa e la caduta di alcune civiltà e popoli e le variazioni di umidità e secchezza. Quindi gli storici stanno utilizzando in larga misura gli atlanti sulla siccità che ho già prodotto per cercare di ottenere informazioni sull'impatto del clima sui popoli del passato.

    D. Quando si tratta di trovare soluzioni climatiche, cosa ti dà speranza?

    R. Una cosa che mi rende un po' ottimista riguardo all'adattamento o all'adeguamento ai futuri cambiamenti climatici è il massiccio sviluppo delle fonti di energia rinnovabili. Negli Stati Uniti., anche con la mancanza di enfasi su questo ora, è praticamente irreversibile:la quantità di energia solare ed eolica prodotta è alle stelle e non cambierà in futuro.

    Quindi, dal punto di vista della riduzione della nostra dipendenza dai combustibili fossili, ci stiamo muovendo nella giusta direzione rispetto all'energia. E questo mi dà una piccola speranza che l'aumento dei gas serra possa stabilizzarsi, e forse un po' prima di quanto indichino alcune proiezioni.

    D. Qual è il tuo libro preferito sui cambiamenti climatici?

    R. Non ho un preferito in particolare, ma consiglierei i volumi di Hubert Lamb chiamati Clima:Presente, Passato e futuro . Lamb è stato uno dei primissimi climatologi storici negli anni '60, e ha davvero spinto l'importanza di comprendere il clima passato per cercare di capire come ha influenzato gli umani in tempi precedenti.

    Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione dell'Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.




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