Temperatura do Holoceno invertida

Jul 30, 2023

Nature volume 620, páginas 336–343 (2023)Cite este artigo

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Prevê-se que as alterações climáticas antropogénicas terão um impacto severo no ciclo hidrológico global1, particularmente nas regiões tropicais onde as economias baseadas na agricultura dependem das chuvas das monções2. No Corno de África, as condições de seca mais frequentes nas últimas décadas3,4 contrastam com os modelos climáticos que prevêem um aumento da precipitação com o aumento da temperatura5. Aqui usamos dados geoquímicos orgânicos proxy climáticos do registro de sedimentos do Lago Chala (Quênia e Tanzânia) para sondar a estabilidade da ligação entre o hidroclima e a temperatura ao longo de aproximadamente os últimos 75.000 anos, abrangendo assim uma faixa suficientemente ampla de temperaturas para testar a Paradigma 'seco fica mais seco, molhado fica mais úmido'6 das mudanças climáticas antropogênicas no domínio do tempo. Mostramos que a relação positiva entre a umidade efetiva e a temperatura no extremo leste da África durante o último período glacial mais frio mudou para negativa por volta do início do Holoceno, há 11.700 anos, quando a concentração atmosférica de dióxido de carbono excedeu 250 partes por milhão e a temperatura média anual se aproximou da moderna. -valores diários. Assim, naquela altura, o equilíbrio entre a precipitação das monções e a evaporação continental7 ultrapassou um ponto de viragem tal que a influência positiva da temperatura na evaporação tornou-se maior do que a sua influência positiva na precipitação. Os nossos resultados implicam que, sob o aquecimento antropogénico contínuo, o Corno de África provavelmente experimentará uma maior secagem, e destacam a necessidade de uma melhor simulação dos processos dinâmicos e termodinâmicos no ciclo hidrológico tropical.

A incongruência entre a prevalência comum de condições de seca severa no Corno de África durante as últimas décadas3,4 e as simulações de modelos climáticos que prevêem um aumento das precipitações durante o século XXI5, denominada “paradoxo climático da África Oriental”8,9, confunde a situação da região. esforços de adaptação às alterações climáticas, minando o planeamento agrícola estratégico e a gestão dos recursos hídricos9. Ao contrário de outras regiões (sub)tropicais secas, como a África Austral, onde as projecções de aumento da seca são geralmente consistentes com o registo instrumental, as projecções de aumento da precipitação (P) e humidade efectiva estável (precipitação menos evaporação, P - E) sobre a África Oriental (Fig. 1b) estão claramente em desacordo com a relação predominantemente inversa entre P − E anual e temperatura (T) observada em 42 anos de dados instrumentais (Fig. 1a). A tendência histórica recente (e contínua) de seca no Corno de África expressa-se principalmente no início tardio e na cessação precoce das “chuvas prolongadas” de Março-Maio que sustentam a principal época de cultivo9. Enquanto os estudos observacionais10 e as análises de projecções de alterações climáticas baseadas em modelos11 tendem a centrar-se nas mudanças na circulação atmosférica, os estudos de hidrologia continental e de recursos hídricos colocam mais ênfase nos processos termodinâmicos, como os feedbacks terra-atmosfera12,13. Dados proxy paleoclimáticos provenientes de arquivos geológicos de alta qualidade podem ajudar a melhorar as projecções da disponibilidade futura de água, investigando a estabilidade da relação entre a humidade efectiva e a temperatura ao longo de uma gama de temperaturas passadas suficientemente grande para determinar se o regime climático tropical semiárido do Corno de África é mais provavelmente se tornará progressivamente mais úmido ou mais seco sob o futuro aquecimento antropogênico.

a, Os tons de azul e vermelho nos continentes mostram a correlação entre a umidade efetiva anual (P - E) e a temperatura anual (T) em dados observacionais durante o período 1980-2021 (Métodos), todos reduzidos para resolução de 0,25° para fins de visualização. Correlações com valores absolutos superiores a 0,4 são estatisticamente significativas (P < 0,01). TSMs médias50 superiores a 23 °C (cinza) delineiam os trópicos. As linhas tracejadas pretas e cinzentas representam as posições aproximadas da ZCIT e da CAB em Janeiro e Julho, respectivamente, e as setas azuis mostram as direcções dominantes do vento sazonal associadas aos respectivos sistemas de monções. A área na África Oriental delimitada por uma linha amarela é a região do Corno de África, totalmente dependente da humidade do Oceano Índico9. Os pontos pretos marcados de 1 a 13 são os locais dos registros de temperatura baseados em lagos usados ​​para derivar uma reconstrução de conjunto de 25 kyr da África Oriental (1 a 7), registros de TSM selecionados do oeste do Oceano Índico (8 a 10), um pólen- registros de temperatura baseados no sudeste da África (11; todos mostrados em Dados Estendidos Fig. 4) e registros de umidade continental baseados em pólen da África tropical ocidental (12 e 13)35,36. b, Mudanças em T (°C), P (mm dia−1) e P − E (mm dia−1) até o final do século XXI (2081–2100 versus 1995–2014) no continente africano e oceanos adjacentes, conforme simulado pelo conjunto de modelos CMIP6 no cenário de emissões SSP5-8.551.