As grandes tempestades nas Grandes Planícies do Sul dos EUA são algumas das mais fortes da Terra. Nos últimos anos, essas tempestades aumentaram em frequência e intensidade, e novas pesquisas mostram que essas mudanças estão ligadas à variabilidade climática.

Coautoria de Christopher Maupin, Courtney Schumacher e Brendan Roark, todos os cientistas da Faculdade de Geociências da Texas A&M University, junto com outros pesquisadores, as descobertas foram publicadas recentemente em Nature Geoscience.

No estudo, pesquisadores analisaram isótopos de oxigênio de 30, 000-50, Estalactites de 000 anos de cavernas do Texas para entender as tendências das tempestades passadas e suas durações, usando calibração baseada em radar para isótopos de chuva da região. Eles descobriram que, quando os regimes de tempestades mudam de fracos para fortemente organizados em escalas de tempo milenares, eles coincidem com conhecidos, mudanças climáticas globais abruptas durante o último período glacial, que ocorreu entre cerca de 120, 000 e 11, 500 anos atrás.

Por meio da análise sinótica dos dias modernos, os pesquisadores aprenderam que as tempestades nas Grandes Planícies do Sul estão fortemente relacionadas às mudanças nos padrões de vento e umidade que ocorrem em uma escala muito maior. Compreender essas mudanças e várias correlações não ajudará apenas a reconstruir as ocorrências de tempestades passadas, mas também ajudam a prever padrões futuros de tempestades em latitudes médias.

"Os registros de proxy estão disponíveis nas Grandes Planícies do Sul dentro das cavernas, "Disse Maupin." Provavelmente existem milhares de cavernas nas Grandes Planícies do Sul e no sul do Texas. Por que não ocorreram mais pesquisas nessas áreas? Os depósitos em cavernas são tão promissores como procuradores. "

Schumacher disse que os cientistas entendem os padrões modernos de chuva, e que grandes tempestades podem esgotar os isótopos.

"Contudo, não sabemos o que vai acontecer no futuro, e este trabalho ajudará a prever tendências de tempestades no futuro, "disse ela." Se pudermos executar um modelo climático para o passado que seja consistente com os registros das cavernas, e executar o mesmo modelo daqui para frente, podemos confiar mais em suas descobertas se corresponderem aos registros da caverna do que se não corresponderem. De dois modelos, se um realmente corresponder aos isótopos da caverna, então você pode confiar nele para entender a distribuição de tempestades no futuro. "

Cavernas mantêm registros climáticos pouco conhecidos

Maupin, um paleoclimatologista, descreveu as limitações que existem na captura da verdadeira distribuição dos eventos climáticos ao longo do tempo.

"Existem questões realmente importantes sobre o que aconteceu no passado em relação a grandes eventos climáticos que obtemos por meio de sistemas convectivos de mesoescala (grandes tempestades) versus coisas de não mesoescala (tempestades menores), "Maupin disse." Recebemos muita precipitação de tempestades realmente grandes, e as grades do modelo não podem capturar grandes eventos climáticos, porque as próprias grades são muito grandes. A paleoclimatologia ajuda a organizar eventos passados ​​para desenvolver um registro proxy de como eles respondem ao clima médio. "

Maupin colaborou com a Universidade Nacional de Taiwan para fazer a datação de urânio de tório, e descobriu que as estalactites e estalagmites eram, na verdade, de cerca da Idade do Gelo.

Colaboração Interdisciplinar

A experiência de Schumacher era necessária para fazer conexões com vários eventos de chuva que ocorreram ao longo do tempo. Ela tinha experiência em trabalhar com dados de radar e medições de chuva em escala global.

"Grandes tempestades que cobrem centenas de quilômetros fornecem cerca de 50-80% da chuva no Texas, "Schumacher disse." Nos dias modernos, essas tempestades têm assinaturas de isótopos diferentes. "

A pesquisa de Maupin está rejeitando princípios desatualizados do paleo-mundo, porque você tem que estudar como as tempestades ficam maiores e o que as influencia, ele disse.

"Essas tempestades são tão grandes que, mesmo que a maior parte da chuva ocorra em Oklahoma, a chuva no Texas ainda carregará a assinatura isotópica dessas enormes tempestades, "Maupin afirmou." Você está coletando impressões digitais desses sistemas, independentemente de onde eles ocorrem, e eles não precisam ser superlocalizados para serem reconhecidos. Grandes tempestades causam assinaturas isotópicas esgotadas. Você não pode explicar a variabilidade nas estalactites apenas com as mudanças de temperatura. "

Experiência de pesquisa para alunos de graduação da Aggie

Celia Lorraine McChesney '16 e Audrey Housson '16 foram duas pesquisadoras graduadas envolvidas nesta publicação, e ambos aprenderam muito com o trabalho de campo, colaboração, e experiência de aprendizagem de alto impacto.

"As amostras das cavernas foram usadas como uma ferramenta para a aprendizagem de alto impacto na compreensão do paleoclima do Texas, "Maupin disse." Um dos alunos da graduação começou a micro-fresar as estalactites. Tive a sorte de ter acesso aos recursos da Faculdade de Geociências e de trabalhar com esses alunos talentosos em pesquisas inovadoras. "

McChesney disse que sua experiência de trabalho em sua tese de último ano no laboratório foi "inestimável, "e a pesquisa permitiu que ela viajasse e saísse para o campo.

"Como um estudante de iniciação científica na Texas A&M, Tive orgulho de fazer parte de uma das primeiras equipes a correlacionar as mudanças climáticas e as ligações com o clima em um registro paleoclimático, "Housson disse." Toda essa experiência proporcionou grande exposição ao mundo acadêmico, e me deixou mais confiante como cientista. Agora, como geólogo e engenheiro civil, Estou trabalhando em projetos de infraestrutura civil pesada, como túneis e barragens relacionadas aos recursos hídricos. Eu amo como minha carreira está ligada à minha pesquisa de graduação, onde saber a correlação entre as mudanças climáticas e o clima ajuda a planejar os recursos hídricos no futuro. "