Imagem digitalizada de uma estalagmite polida mostrando camadas de crescimento. À medida que as estalagmites crescem, eles incorporam traços de minerais magnéticos naturais, principalmente de solos que recobrem a caverna. A concentração desses minerais magnéticos é aumentada com o aumento da precipitação e pode ser usada como um registro do histórico de precipitação anterior. A régua tem 15 cm de comprimento. Crédito:Becky Strauss (Minnesota Ph.D. 2016)
Pesquisadores da Universidade de Minnesota descobriram que grandes enchentes e grandes quantidades de precipitação ocorrem em ciclos de 500 anos na China central. Essas descobertas lançam luz sobre a previsão de enchentes futuras e melhoram a compreensão das mudanças climáticas ao longo do tempo e o mecanismo potencial de forte precipitação nas regiões das monções.
A pesquisa está publicada no publicado na Proceedings of the U.S. National Academy of Sciences ( PNAS ), uma das principais revistas científicas.
"Para prever como as mudanças climáticas afetarão o futuro, é importante saber o que aconteceu no passado, "disse Joshua Feinberg, um professor associado de Ciências da Terra da Universidade de Minnesota e diretor associado do Institute for Rock Magnetism, quem orientou a pesquisa.
"À medida que a variabilidade e a intensidade das tempestades aumentam no mundo, precisamos reavaliar qual poderia ser a frequência dessas grandes tempestades, "Feinberg disse." Não tínhamos potencial para desenvolver esses tipos de registros de precipitação para a maior parte do mundo, até agora. Esses espeleotemas fornecem mais de 8, 000 anos de dados que nos levaram a identificar com grande confiança a presença de um ciclo de 500 anos, " ele adicionou
A pesquisa usou estalagmites coletadas na caverna de Heshang, no centro da China, na drenagem do rio Yangtze. Os pesquisadores mediram as propriedades magnéticas das estalagmites em camadas, ou depósitos minerais colunares formados em cavernas pelo crescimento de minerais carbonáticos de gotejamento de água subterrânea. À medida que se formam ao longo do tempo, as estalagmites desenvolvem camadas anuais do mineral calcita, que são amplamente semelhantes aos anéis de uma árvore. Eles também coletam materiais magnéticos ricos em ferro dentro dessas camadas, que se originou no solo sobrejacente e são transportados para a caverna durante eventos de precipitação e inundação. Esses minerais ricos em ferro são muito menores do que a largura de um cabelo humano em tamanho, mas produzem um forte sinal magnético que pode ser facilmente medido por magnetômetros modernos.
Feinberg e sua equipe analisaram as propriedades magnéticas das estalagmites em camadas e descobriram mais de 8, 000 anos de dados nos materiais. Os dados magnéticos variaram de forma a traçar um ciclo de 500 anos de variação de tempestade, onde intervalos mais úmidos mostraram um aumento da concentração de minerais magnéticos. Isso se correlaciona bem com os ciclos do padrão El Niño Oscilação Sul e mudanças medidas na quantidade de energia do sol. O ciclo pode ser usado para antecipar amplos padrões de precipitação no futuro, e fornecer informações sobre as mudanças climáticas na região ao longo do tempo. Feinberg e sua equipe esperam expandir esse trabalho sempre que possível em todo o mundo.
Com a ajuda do Institute for Rock Magnetism (IRM), baseado na Universidade de Minnesota, o grupo foi capaz de medir os materiais magnéticos dentro dos espeleotemas com uma resolução e sensibilidade maiores do que anteriormente possível. Muitas rochas registram a direção e a força do campo magnético da Terra no momento de sua formação. Ao medir essas magnetizações, pesquisadores são capazes de mostrar como as placas tectônicas se moveram ao redor do globo ao longo do tempo, bem como a variação do campo magnético da Terra em escalas de tempo que variam de milhões de anos a décadas. O comportamento de curto prazo do campo magnético da Terra tem ramificações importantes para satélites e comunicação por satélite.