2015년 이후 유럽의 여름 가뭄은 수세기 동안 가장 심했지만 과거에도 다년간의 가뭄이 발생했습니다.

[아름이]

2015년 이후 유럽의 여름 가뭄은 수세기 동안 가장 심했지만 과거에도 다년간의 가뭄이 발생했습니다.
이것은 유럽 전역의 나이테에 대한 동위원소 분석에 의해 나타나며, 따라서 기후 연구를 위한 고유한 도구임이 입증되었습니다.
날짜:
2023년 2월 16일
원천:
GFZ GeoForschungsZentrum 포츠담, 헬름홀츠 센터
요약:
2015~2018년 여름 가뭄은 가뭄 상태의 규모 측면에서 지난 400년 동안 서유럽과 중부 유럽의 많은 지역에서 이례적이었습니다. 이것은 인간이 만든 지구 온난화의 영향을 나타냅니다. 그러나 17세기와 18세기에는 심각하지는 않았지만 다년간의 가뭄이 자주 발생했습니다.

전체 이야기
2015-2018년 여름 가뭄은 가뭄 상태의 규모 측면에서 지난 400년 동안 서유럽과 중부 유럽의 많은 지역에서 이례적이었습니다. 이것은 인간이 만든 지구 온난화의 영향을 나타냅니다. 그러나 17세기와 18세기에는 심각하지는 않았지만 다년간의 가뭄이 자주 발생했습니다. 이것은 Nature Communications Earth & Environment 저널에 실린 새로운 연구 결과입니다 . 그것은 멜버른 대학의 Mandy Freund와 GFZ 독일 지구 과학 연구 센터의 Gerhard Helle이 이끄는 연구팀에 의해 수행되었습니다. 그들은 탄소( 13C / 12C )와 산소( 18O / 16) 의 동위원소 비율을 분석하여 유럽 여름 수문 기후를 재구성했습니다.O) 유럽 산림 사이트 네트워크의 나이테. 이것은 기후에 매우 민감한 나이테 동위 원소를 기반으로 한 최초의 공간 필드 재구성입니다. 이것은 연구원들에게 지난 세기 동안의 기후 변화를 조사할 수 있는 고유한 도구를 글로벌 개요와 지역적으로 차별화된 방식으로 제공합니다.

배경: 유럽 수문기후 개발

최근 유럽에서는 홍수와 가뭄이 증가하고 있습니다. 이러한 극한 현상은 유럽 수문 기후의 복잡한 역학의 일부입니다. 지역적 규모에서 극한 현상의 빈도와 강도의 역학에 대한 공간적으로 정확한 그림을 얻는 것은 특히 장기적인 기후 변동성의 맥락에서 어려운 일입니다. 지역적 차이를 적절하게 반영하는 공간적으로 명시적인 데이터 시리즈의 가용성이 다소 희박하기 때문에 유럽 전역의 장기 시공간 수문 기후 변동성에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.

2015년부터 2018년까지 유럽의 여름 가뭄은 특히 정상적인 기후 변동 범위에 속하는지 아니면 인위적 온난화의 결과인지에 대한 논의를 불러일으켰습니다.

지난 400년의 수문 기후 재구성을 위한 새로운 접근법

이 문제를 해결하기 위해 지난 400년 동안 유럽 수문 기후의 공간적으로 해결된 재구성이 개발되어 과학 저널인 Nature Communication Earth & Environment에 게재되었습니다. 이는 유럽 전역의 26개 삼림 부지에서 발견된 오래된 나무 스탠드에서 안정한 탄소 및 산소 동위원소, 즉 질량이 다른 이러한 원소의 변형에 대한 분석을 기반으로 합니다. 탄소 13 C 대 12 C 및 산소 18 O 대 16 O 의 동위원소 비율은 각각 나무가 생장할 때의 가뭄과 습기의 지표입니다.

호수 또는 빙하 얼음의 퇴적물과 같은 다른 자연 환경 또는 기후 기록 보관소와 비교하여 나무는 널리 분포되어 있으며 나무의 나이테는 장기간에 걸친 수문 기후 변화에 대한 연간 분해 및 절대적 날짜 정보를 연간에서 관련 시간 빈도로 제공합니다. 다백년.

이 연구는 주로 GFZ 독일 지구과학 연구 센터의 전 기후 과학자이자 현재 호주 멜버른의 CSIRO에 있는 Mandy Freund가 설계하고 주도했습니다. 그것은 GFZ 섹션 3.4 기후 역학 및 경관 진화, 특히 Tree Ring Laboratory의 책임자인 Gerhard Helle과 베를린 자유 대학교 기상학 연구소의 교수(em.)인 Ulrich Cubasch의 이니셔티브에서 비롯되었습니다. 베를린과 포츠담의 지구과학을 위한 GEO.X 연구 네트워크. 추가 기여는 다른 Helmholtz-Centers(AWI, FZJ) 및 University of Melbourne의 동료들로부터 나옵니다.

결과: 2015-2018년의 비정상적으로 심각한 가뭄과 과거 기후 단계

"우리의 연구에 따르면 2015-2018년 다년간의 여름 가뭄은 그 강도 면에서 수 세기에 걸친 맥락에서 매우 이례적이었고 중부 및 서부 유럽의 많은 지역에서 전례가 없었습니다. 이는 유럽의 여름 가뭄이 지난 몇 년간은 잠재적으로 인위적인 온난화의 영향을 받고 있습니다." Mandy Freund가 재개합니다.

그러나 재건은 과거에도 다년간의 가뭄이 발생했다는 증거를 제공합니다. 특히 1645년에서 1715년 사이의 이른바 마운더 극소기 동안, 소위 소빙하기 기간 동안 태양 복사 조도가 오늘날보다 낮았고 흑점은 드물었습니다. 낮은 일조량 동안 다년간의 가뭄에 대한 이 놀라운 관찰은 향후 연구 대상으로 남아 있습니다.

브레머하펜 AWI의 다니엘 발팅(Daniel Balting)은 "전반적으로 우리는 마운더 극소기와 1860년경 소빙하기의 끝과 일치하는 유럽 수문기후 변동성의 세 가지 뚜렷한 단계를 발견했습니다."라고 말했습니다. 1600년부터 약 1650년까지, 주로 중서부와 북서부 유럽에서 다소 습한 기후의 단계, 그 후 약 200년 동안 주로 지중해, 동부 및 북유럽에서 설명된 장기간 가뭄과 함께 다소 건조한 기간, 그리고 1875년경부터 20세기 중반까지 지속된 온난한 여름 기후의 단계. 그때부터 연구원들은 인위적인 온난화와 관련이 있을 가능성이 있는 건조한 조건으로 향하는 추세를 관찰합니다.

핵심 방법: 나이테의 동위원소 비율 조사

"나이테 안정 동위원소 기록은 여름 습기 조건에 대한 기후에 매우 민감한 지문입니다. 이들은 주로 나무 종, 나무 나이 및 부지 위치와 무관합니다. 따라서 나이테 안정 동위원소는 나이테 너비의 보다 고전적인 연대 연대학적 매개변수와 다릅니다. 그리고 목재 밀도"라고 이 연구의 수석 연구원인 Freund는 설명합니다.

26개 지점 각각에서 오래되고 살아있는 나무의 연륜에서 셀룰로오스를 얻었고 표준 동위원소 분석 방법을 사용하여 조사했습니다. 동시에 연대 연대기법을 사용하여 표본의 연대를 정확하게 측정할 수 있었습니다.

탄소 및 산소 동위원소 비율 나무 나이테에 포함된 기후 신호는 약간 다른 과정에서 비롯됩니다.

나무 나이테의 탄소 동위원소 비율 13 C에서 12 C는 광합성 동안 식물이 기능하는 방식에서 비롯됩니다. 이 과정은 기공이라고 하는 잎의 작은 구멍에 의해 제어됩니다. 식물은 기공을 사용하여 그들이 흡수하는 CO2의 양과 대기 중으로 발산하는 수증기의 양을 조절 합니다 . 잎과 바늘에서 광합성을 하는 동안 CO 2 고정 효소는 더 가벼운 12 C로 CO 2 를 우선적 으로 흡수합니다 . 나무가 건조할 때 나무는 물을 보존하기 위해 기공을 닫습니다 . 더 무거운 13 으로 CO 2를 흡수하기 위해설탕과 마지막으로 나이테 셀룰로오스로의 전환을 위한 C.

나무 나이테의 산소 동위원소 비율 18 O ~ 16 O는 강우량, 출처 및 이력뿐만 아니라 기온 및 습도와 같은 요인에 따라 대기의 수분 필요와 관련된 물리적 과정의 영향 을 받습니다 . 또한 식물 증산 동안 동위원소적으로 더 가벼운( 18 O 미만) 수증기가 대기로 이동하는 반면 동위원소적으로 더 무거운 물( 18 O 이상)은 잎과 바늘에 남아 나무 나이테 셀룰로오스의 산소 동위원소 시그니처를 각인합니다. 가뭄은 일반적으로 식물의 증산을 증가시켜 나이테에서 더 많은 18 O를 유도합니다 .

기후 기록 보관소로서의 나무의 장점: 과거 기후 연구를 위한 중요한 보완 방법

"나이테 안정 동위원소를 기반으로 한 수문기후 변동성의 고품질 재구성은 새로운 것이 아니지만, 이것은 전체 유럽 대륙에 걸친 기후 필드 재구성을 확립하기 위한 최초의 네트워크 접근 방식입니다."라고 Forschungszentrum Jülich의 공동 저자인 Gerhard Schleser는 말합니다. FZJ).

대규모 유럽 수문기후의 공간적 복잡성을 이해하려면 모든 종류의 기후 아카이브에서 공간적으로 더 명확한 장기 데이터 세트가 필요합니다. 다세기 기후 데이터는 다른 고기후, 역사적, 고고학 데이터 세트와의 비교를 포함하여 기후 모델의 검증에 필수적입니다.

GFZ 섹션 4.3의 나이테 연구소장이자 나이테 안정 동위원소 분석 전문가인 게르하르트 헬레(Gerhard Helle)는 "나이테 동위원소 데이터 네트워크를 통합하려는 지속적인 노력은 예를 들어 기후 관측소 또는 이러한 방법은 공간 적용 범위 측면에서 독특하지만 나무 나이테 분석이 제공할 수 있는 것, 즉 기후 변화에 대한 이해를 개선하는 데 중요한 장기 정보와 인간 서식지에 대한 해당 지역적 영향이 부족합니다."

출처 : https://www.sciencedaily.com/