Юго-запад Соединённых Штатов в настоящее время переживает сильнейшую мегазасуху за последние 1200 лет. Согласно недавнему исследованию, проведённому в Техасском университете в Остине, засуха может продолжаться как минимум до конца века, если не дольше.
Хотя некоторые учёные предполагают, что естественная изменчивость климата принесёт облегчение, новые исследования показывают, что продолжающееся потепление может нарушать естественный ритм важного климатического цикла, который приносит необходимые дожди в регион.
Климатический цикл и мегазасуха
Подобно семилетним климатическим моделям Эль-Ниньо и Ла-Нинья, Тихоокеанское декадное колебание (ПДК) было надёжным океаническим климатическим циклом, который поочерёдно приводил к длительным периодам засухи и дождей на юго-западе США каждые 20–30 лет. Однако исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показывает, что это не всегда так.
Анализ климатических данных региона за тысячелетия показал, что во время последнего периода потепления в полушарии около 6000 лет назад ПДК была выведена из ритма, что привело к засухе, которая длилась тысячелетия. Теперь, когда мир нагревается из-за изменения климата, это происходит снова.
Исследование
Исследование проводилось под руководством докторанта Виктории Тодд и доцента Тимоти Шанахана из Школы наук о Земле Джексона Техасского университета. Они начали с изучения прошлого — в буквальном смысле. Тодд проанализировала керны донных отложений из озера, собранные в Скалистых горах, которые сохранили следы древних климатических условий.
Тодд обнаружила, что около 6000–9000 лет назад регион пережил сильную засуху, гораздо более серьёзную, чем предполагалось ранее. Изучая химический состав отложений, Тодд подсчитала, что количество осадков сократилось примерно на 20%, в основном из-за резкого снижения зимних осадков — таких, которые питают крупные реки, например, Колорадо, протекающую через Аризону и Неваду.
Моделирование и выводы
Чтобы разобраться в этом, Тодд разработала статистическую модель для разделения воздействия летней и зимней влаги. Но размер засухи не соответствовал тому, что предсказывали существующие климатические модели для середины голоцена. Это изменилось, когда её соавторы запустили симуляции, которые включали древние сдвиги растительности по всему миру. Эта настройка моделей показала гораздо более засушливый юго-запад, что соответствовало выводам Тодд.
Рост растений в Северной Африке, Канаде и Евразии затемнил поверхность Земли, заставив её поглощать больше солнечных лучей и нагревать планету. Это, по-видимому, вызвало долгосрочный сдвиг в океанских и атмосферных моделях над северной частью Тихого океана, напоминающий фазу засухи ПДК — причину нынешней мегазасухи на юго-западе. Однако в прошлом эта засуха не длилась 20 или 30 лет — она доминировала тысячелетиями.
«Это засуха, связанная с коллапсом зимних осадков», — сказала Тодд. «Тогда возникает вопрос: «Что вызывает изменение количества осадков?» Здесь вступает в игру ПДК».
По определению, Тихоокеанское декадное колебание — это естественно возникающий цикл, который меняется каждые 20–30 лет, принося изменения в количестве осадков на западе США. Но исследование показывает, что при определённых условиях потепления атмосфера и океан могут застрять в фазе устойчивой засухи — и оставаться там.
Чтобы проверить, может ли нечто подобное произойти в будущем, Тодд и Шанахан объединились с коллегами из Университета Колорадо, чтобы изучить прогнозы климатических моделей на XXI век. Усреднив результаты больших наборов симуляций, они увидели тот же вид долгосрочного отклика в северной части Тихого океана и устойчивое снижение зимних осадков.
«Если глобальные температуры продолжат расти, наши модели предполагают, что юго-запад может оставаться в режиме, доминируемом засухой, как минимум до 2100 года», — сказал Шанахан.
Это имеет серьёзные последствия для водных ресурсов, особенно для реки Колорадо на юго-западе, которая уже десятилетия находится в устойчивом упадке.
«Многие люди всё ещё ожидают, что река Колорадо придёт в норму», — сказал Шанахан. «Но наши выводы говорят об обратном. Управляющим водными ресурсами необходимо начать планировать возможность того, что эта засуха — не просто трудный период — она может стать новой реальностью».