[인도] 식물납이 보여주는 24,000년의 강우 역사
 인도양 가장자리의 강우량은 크게 다르다. 수마트라 우림에서 특히 강우량이 높으면 이미 건조한 동 아프리카의 지역은 가뭄이 시작된다. 생물다양성 및 기후연구센터(Biodiversity and Climate Research Centre, BiK-F)와 캘리포니아 공과대학교(California Institute of Technology), 서던 캘리포니아 대학교(University of Southern California), 브레멘 대학교(University of Bremen)의 연구자들은 이 주기적인 양극의 기후변상은 약 1만년 동안 존재하고 있음을 발견했다. 최근 미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)를 통해 발표된 예비연구는 기후학자들에게 특별한 관심을 끌고 있는데, 지구 기후에 중요한 영향을 미치는 강우 패턴 지역의 기후 시스템을 연구하는데 빛을 밝히기 때문이다. 열대지방은 지구 기후시스템에서 중요한 역할을 하고 있다. 그 이유에는 열대지방이 엘리뇨와 몬순과 같은 극한 날씨의 원동력인 것도 어느 정도 있다. 이 경우 가장 중요한 지역 중 하나는 남동아시아의 인도-태평양 지역으로, 가장 거대한 대기 수증기의 거대한 원천일 뿐만 아니라 강우량이 가장 많다. 연구팀은 지난 24,000년 동안 서 인도네시아 해안지역에 있었던 강우 교체를 탐색해 지역 강우량 패턴과 그 역학을 더욱 이해하고 있다. 인도양의 기후현상은 1만 년 전부터 존재하고 있다. 연구자들에 따르면 인도양 쌍극자(Indian Ocean Dipole)는 지난 1만 년 전부터 지역 기후시스템을 순환하는 것 같다고 한다. 현재 이 계절적인 이벤트는 5~7년 주기로 발생하고 있으며 인도양 동부와 서부 가장자리에서 발생하는 이상한 강우 패턴도 포함하고 있다. 강우 쌍극자는 인도네시아 서부 해안가의 더 많은 강우량이 동아시아의 더 적은 강우량과 일치하며 그 역도 마찬가지임을 나타낸다. 30년 동안 평균 강우량을 분석한 새로운 연구는 지난 1만 년 동안 지속되고 있는 한 유사한 패턴을 제시했다. 로에베(LOEWE) 생물다양성 및 기후연구센터에서 활동하는 에바 니더마이어(Eva Niedermeyer) 박사는 “과거에 대한 이 같은 통찰력은 인간이 만든 강우 진동으로부터 자연적인 것을 분리하는데 도움을 줄 수 있다”고 밝혔다. 또한 강우 진동은 진행 중인 기후변화에 특히 중요하다고 말했다. 과거 기후 상태의 증거는 육지 식물납(plant waxes)에서 발견된다. 이번 논문의 주저자인 니더마이어 박사와 그녀의 동료들은 서부 수마트라 근해, 481미터 깊이에서 해양퇴적물 코어를 수집해 분석했다. 그들은 육상 식물납을 연구했다. 이 물질은 탈수와 미생물 공격으로부터 보호하는 식물 표면층으로 퇴적물에 보존되고 있다. 강우는 식물 재료에 저장되는 기본적인 수소 원천이기 때문에 육상 식물납에서 안정된 수소 동위원소 성분을 측정함으로써 과거의 강우변화를 재현하는 것이 가능하다. 따라서 이 방법은 직접 측정된 매우 가까운 짧은 시기의 기후자료에서 오래 전의 과거에도 확대 적용될 수 있다. 오랜 기간 동안, 해수면 변화는 북서 수마트라의 강우 패턴에 중요성이 더 낮았다. 마지막 빙하기 말기, 온도상승 및 극지방 빙상의 해빙(解氷)은 인도네시아를 비롯한 세계의 많은 지역 주변의 강우량 증대도 함께 일어났다. 그에 반해 북서부 수마트라의 연구 지역에서 얻은 식물납 기록은 최후최대빙하기(Last Glacial Maximum)와 충적세(Holocene) 때 이와 유사한 높은 강우량을 보여준다, 지난 24,000년 동안 강우량은 빙하기 기후 경계조건의 변화에만 연관되기 보다는 순다대륙붕(Sunda Shelf)의 노출 정도와 특히 서부 지역 가장자리의 독특한 지형과 관련이 있는 것으로 보인다. 니더마이어 박사는 “이 같은 사실은 크게 예상 밖이었다”면서 “과거 연구에 근거할 때, 최후최대빙하기 동안 모든 지역은 현재 상태와 비교하면 매우 건조했을 것으로 추정된다”고 결론 내렸다. 이번 연구는 인간이 항상 장기간의 강우강도 변화를 만드는 것이 아님을 조명하지만 오늘날 인도양 가장자리 국가의 변칙적인 날씨와 특히 발생 빈도는 인간의 영향 하에 있음이 필연적이다. 인도양 지역은 증대하는 인구의 거주지이며 미래에 가능한 불리한 기후조건은 정치적인 분쟁을 자극할지도 모른다. 기후 현상과 근원적인 메커니즘을 더욱 이해하는 것은 기후계획에 도움이 될 것이다. (참조 E. M. Niedermeyer, A. L. Sessions, S. J. Feakins, M. Mohtadi. Hydroclimate of the western Indo-Pacific Warm Pool during the past 24,000 years. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; DOI: 10.1073/pnas.1323585111) [출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 6월 25일]
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The hidden history of rain: Plant waxes reveal rainfall changes during the last 24,000 years
Across the edges of the Indian Ocean, the amount of rainfall differs greatly. If it rains particularly hard in the Sumatran rain forest, the already arid region of East Africa is onset with drought. Researchers from the Biodiversity and Climate Research Centre (BiK-F), the California Institute of Technology, the University of Southern California and the University of Bremen found that this cyclic, bipolar climate phenomenon has likely been around for 10,000 years. The pilot study, published today in, "Proceedings of the National Academy of Sciences," sheds light on the climate system of a region whose rainfall patterns have a major impact on global climate. Therefore, this study is of special interest to climate researchers.
The tropics play a critical role in the global climate system, in part because they are the origin of weather extremes such as El Niño and the monsoon. One of the most important regions, in this case, is the Indo-Pacific region in Southeast Asia. It is the largest source of atmospheric water vapor as well as receiving the greatest amount of rainfall on Earth. A team of researchers has now explored precipitation changes off the coast of western Indonesia during the last 24,000 years with the aim to better understand patterns and dynamics of local precipitation.
Climate phenomenon in the Indian Ocean has been around for 10,000 years
According to the researchers, it is likely that the so called, "Indian Ocean Dipole," has been a recurrent feature of the regional climate system for the past 10,000 years. At present, this seasonal event occurs about every five to seven years. Among other things, it includes anomalous precipitation patterns in the eastern and western edges of the Indian Ocean, which are linked. The precipitation dipole is such that higher rainfall on the west coast of Indonesia corresponds to less rainfall in East Africa, and vice versa. The new study, which looked at 30-year averages of rainfall amounts, revealed that a similar pattern has persisted for the past 10,000 years. "Such insights into the past may help to separate natural from ‘man-made’ oscillations of rainfall which is particularly important in view of ongoing climate change," says the lead author of the study, Dr. Eva Niedermeyer, LOEWE Biodiversity and Climate Research Centre (BiK-F).
Proof of past climatic conditions found in terrestrial plant waxes
Niedermeyer and her colleagues worked on a marine sediment core which was collected off the coast of western Sumatra at a depth of 481 meters. They studied terrestrial plant waxes, a layer on the plant’s surface protecting against dehydration and microbial attack, which are preserved in the sediment. It is possible to reconstruct past precipitation changes by measuring the stable hydrogen isotopic composition in terrestrial plant waxes because rainfall is the primary source of hydrogen stored in plant material. The method thus extends the comparatively short temporal coverage of directly measured climate data to times long past.
In the long term, changes in sea level were of minor importance to rainfall patterns in north western Sumatra
With the end of the last Ice Age came rising temperatures and melting polar ice sheets, which were accompanied by an increase in rainfall around Indonesia and many other regions of the world.. In contrast, the plant wax record from the study site in north western Sumatra reveals similarly high amounts of rainfall during both the Last Glacial Maximum and the Holocene. The amount of rainfall during the past 24,000 years seems to be linked to the level of exposure of the Sunda Shelf and in particular to the specific topography of the western edge of the region, rather than to changes in deglacial climate boundary conditions alone. “This is quite unexpected. Based on previous studies it was assumed that the entire region was much drier during the Last Glacial Maximum compared to present conditions,“ Niedermeyer concludes.
Pilot study focusing on a region vulnerable to climate change
Although the study highlights that long term changes in rainfall intensity are not always ’man-made,’ it does not necessarily mean that today's weather anomalies across the Indian Ocean rim countries and, in particular, their frequency, are not subject to human influence. The Indian Ocean region is home to a growing population, and possible adverse future climate conditions might spur political conflicts. The pilot study is a step towards detailed investigations that may be carried out in the future in this area. An enhanced understanding of the climatic phenomena, and their underlying mechanisms in this area, helps to increase the resolution of climate projections
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