Unas estalagmitas antiguas de una cueva en la India muestran que el monzón no es tan confiable: sus anillos revelan una historia de sequías largas y mortales

En una cueva remota en el noreste de la India, el agua de lluvia ha ido goteando lentamente desde el techo en los mismos lugares durante más de 1.000 años.Con cada gota, los minerales del agua se acumulan en el suelo y crecen lentamente hasta formar torres de carbonato de calcio conocidas como estalagmitas.

Estas estalagmitas son más que maravillas geológicas: al igual que los anillos de los árboles, sus capas registran la historia de las precipitaciones de la región.También contienen una advertencia sobre la posibilidad de que se produzcan sequías catastróficas de varios años en el futuro.

Al analizar la geoquímica de estas estalagmitas en un nuevo estudio publicado en septiembreEl 19 de enero de 2022, en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, pudimos crear la cronología más precisa hasta el momento del monzón de verano de la India durante el último milenio.Documenta cómo el subcontinente indio experimentó con frecuencia sequías largas y severas como ninguna otra observada en los últimos 150 años de existencia confiable. lluvia monzónica medidas.

Los períodos de sequía que detectamos están en sorprendente sincronía con relatos históricos de sequías, hambrunas, eventos de mortalidad masiva y cambios geopolíticos en la región.

Muestran cómo el declive del Imperio mogol y de las industrias textiles de la India en las décadas de 1780 y 1790 coincidió con el período de sequía de 30 años más severo del milenio.La profundidad y duración de la sequía habrían provocado pérdidas generalizadas de cosechas y el nivel de hambruna. discutido en documentos escritos En el momento.

Otra larga sequía abarca la hambruna del Deccan de 1630-1632, una de las más devastadoras en la historia de la India.Millones de personas murieron debido a la pérdida de cosechas.Casi al mismo tiempo, la elaborada capital mogol de Fatehpur Sikri fue abandonada y el El Reino Guge colapsó en el Tíbet occidental.

Nuestros hallazgos tienen implicaciones importantes hoy para la planificación hídrica en un mundo que se calienta, particularmente para la India, que, con su vasta industria agrícola dependiente de los monzones, está en camino de pronto será el más poblado país del planeta.

Por qué es importante la historia del monzón

Los científicos comenzaron a medir sistemáticamente las precipitaciones monzónicas de la India con instrumentos alrededor de la década de 1870.Desde entonces, la India ha experimentado unas 27 sequías generalizadas a nivel regional.Entre ellos, sólo uno (de 1985 a 1987) fue una sequía de tres años consecutivos o peor.

La aparente estabilidad del monzón indio en esos datos podría llevar a suponer que ni las sequías prolongadas que duran varios años ni las sequías frecuentes son aspectos intrínsecos de su variabilidad.Esta visión aparentemente tranquilizadora influye actualmente en la infraestructura actual de recursos hídricos de la región.

Sin embargo, la evidencia de estalagmitas de sequías severas y prolongadas durante los últimos 1.000 años pinta un panorama diferente.

Indica que el corto período instrumental no captura toda la gama de variabilidad del monzón indio.También plantea interrogantes sobre los recursos hídricos actuales, la sostenibilidad y las políticas de mitigación de la región que descartan la posibilidad de sequías prolongadas en el futuro.

¿Cómo capturan las estalagmitas la historia de los monzones de una región?

Para reconstruir las variaciones pasadas en las precipitaciones, analizamos las estalagmitas de la cueva Mawmluh, cerca de la ciudad de Cherrapunji en el estado de Meghalaya. uno de los lugares más húmedos del mundo.

Las estalagmitas son estructuras en forma de cono que crecen lentamente desde cero, generalmente a un ritmo de aproximadamente un milímetro cada 10 años.Atrapadas dentro de sus capas de crecimiento hay cantidades diminutas de uranio y otros elementos que se adquirieron cuando el agua de lluvia se infiltró en las rocas y el suelo sobre la cueva.Con el tiempo, el uranio atrapado en las estalagmitas se desintegra en torio a un ritmo predecible, por lo que podemos calcular la edad de cada capa de crecimiento de estalagmitas medir la proporción de uranio a torio.

El oxígeno de las moléculas del agua de lluvia se presenta en dos tipos principales de isótopos: pesado y ligero.A medida que las estalagmitas crecen, fijan en su estructura las proporciones de isótopos de oxígeno del agua de lluvia que se filtra en la cueva.Pueden surgir variaciones sutiles en esta proporción debido a una variedad de condiciones climáticas en el momento en que cayó originalmente el agua de lluvia.

Nuestro investigaciones anteriores en esta área demostraron que las variaciones en las proporciones de isótopos de oxígeno en el agua de lluvia y, en consecuencia, en las estalagmitas, rastrean los cambios en la abundancia relativa de diferentes fuentes de humedad que contribuyen a las lluvias monzónicas de verano.

Durante los años en que la circulación del monzón es débil, las precipitaciones aquí se derivan principalmente de la humedad que se evapora del cercano Mar Arábigo.Sin embargo, durante los años de fuertes monzones, la circulación atmosférica trae grandes cantidades de humedad a esta zona desde el sur del Océano Índico.

Las dos fuentes de humedad tienen firmas de isótopos de oxígeno bastante diferentes, y esta proporción se conserva fielmente en las estalagmitas.Podemos usar esta pista para conocer la fuerza general de la intensidad del monzón en el momento en que se formó la estalagmita.Reconstruimos el historia de las lluvias monzónicas extrayendo pequeñas cantidades de carbonato de calcio de sus anillos de crecimiento y luego midiendo las proporciones de isótopos de oxígeno.Para anclar nuestro registro climático a años calendario precisos, medimos la proporción de uranio y torio.

Próximos pasos

Los registros paleoclimáticos normalmente pueden decir qué, dónde y cuándo sucedió algo.Pero a menudo, ellos solos no pueden responder por qué o cómo sucedió algo.

Nuestro nuevo estudio muestra que con frecuencia se produjeron sequías prolongadas durante los últimos milenios, pero no entendemos bien por qué falló el monzón en esos años.Estudios similares que utilizan núcleos de hielo del Himalaya, anillos de árboles y otras cuevas también han detectado sequías prolongadas, pero enfrentan el mismo desafío.

En la siguiente fase de nuestro estudio, nos asociaremos con modeladores climáticos para realizar estudios coordinados de modelos proxy que esperamos ofrezcan más información sobre la dinámica climática que desencadenó y sostuvo períodos tan prolongados de sequía durante el último milenio.