Die Auswirkungen des Klimawandels auf die tropischen Regionen sind noch wenig verstanden. Tropische Regionen gehören jedoch zu den am dichtesten besiedelten Gebieten der Welt. Forscher des Leibniz-Instituts für Angewandte Geophysik (LIAG) haben nun aus einem der ältesten Seen Zentralmexikos, dem Lake Chalco, sowohl ein Alters-Tiefen-Modell als auch eine Feuchtigkeitsverteilung für die letzten 500.000 Jahre erstellt.
Die Ergebnisse sind eindeutig: Zentralmexiko erlebte wiederkehrende Trockenperioden im Zusammenhang mit dem natürlichen Taumeln der Erde. Die Forscher haben ihre Arbeit in der Zeitschrift veröffentlicht Bewertungen der Quartärwissenschaften.
Zentralmexiko wurde aufgrund seines milden Klimas und fruchtbaren Bodens seit der Kolonialisierung durch Primärzivilisationen kontinuierlich von Menschen besiedelt und bleibt ein Gebiet mit einer der höchsten Bevölkerungskonzentrationen der Welt. Die Kombination aus schnellem Bevölkerungswachstum, erwartetem zukünftigem Anstieg der Lufttemperatur und der Wahrscheinlichkeit von Dürren in Zentralmexiko deutet darauf hin, dass diese Region stark vom Klimawandel betroffen bleiben wird.
Ein besseres Verständnis sowohl der Mechanismen, die zum gegenwärtigen Klimawandel beitragen, als auch seiner Folgen für die Biosphäre, einschließlich der menschlichen Gesellschaft, wird nicht nur das Wissen liefern, das erforderlich ist, um mit seinen Auswirkungen fertig zu werden, sondern kann auch Licht auf die Kräfte werfen, die ähnliche Ereignisse vorangetrieben haben die Vergangenheit.
Im Jahr 2016 wurden Bohrlochmessungen in einem rund 500 Meter tiefen Bohrloch im Lake Chalco in einem Gebiet am Stadtrand von Mexiko-Stadt durchgeführt. Das Forschungsteam verwendete Bohrlochgeophysik, die die physikalischen Eigenschaften von Sedimenten misst, um Paläoklimasignale aus Seeablagerungen in den oberen 300 Metern zu extrahieren, um vergangene Klimabedingungen zu bestimmen.
Dies ist das erste Mal, dass geophysikalische Bohrlochdaten verwendet wurden, um die Geschichte des Feuchtigkeitsgehalts in Seesedimenten aufzudecken und einen Einblick in 500.000 Jahre Klimageschichte in Zentralmexiko zu geben. Darüber hinaus datierte das Forschungsteam die Sedimente des Chalco-Sees auch mithilfe der Astrochronologie, einer Technik zur Kalibrierung von Sedimenten anhand der Erdumlaufzyklen, der regelmäßigen Taumelbewegung der Erdumlaufbahn um die Sonne.
Die Ergebnisse zeigen, dass Zentralmexiko während der letzten 500.000 Jahre, als die Erdumlaufbahn am kreisförmigsten war, regelmäßig eine Trockenperiode erlebte.
Die spezifische Geomorphologie Zentralmexikos ermöglichte aufgrund der Entstehung einer langen Reihe von Vulkanbögen aufgrund der Subduktion der pazifischen Ozeanplatte unter die nordamerikanische Kontinentalplatte die Bildung eines ausgedehnten inneren Einzugsgebiets vor fast einer Million Jahren. Heutzutage wird diese geologische Formation das Tal von Mexiko genannt. Seit seiner Entstehung ist das Wasser in diesem Becken geblieben und hat fast 1.500 Quadratkilometer des Talbodens bedeckt.
Der Wasserspiegel im See schwankte als Reaktion auf abwechselnd warme und kühle Perioden im Paläoklima der Erde. Die Erde hat mindestens in den letzten 1 Million Jahren kalte (glaziale) und warme (interglaziale) Perioden in ungefähr 100.000-Jahres-Zyklen erlebt. Während der warmen Perioden erhöhten höhere Niederschläge in Zentralmexiko den Wasserspiegel des Sees auf 100 Meter, und während der kalten Perioden sank der Wasserspiegel aufgrund von Dürren auf wenige Meter.
„Die Seesedimente zeichnen die Geschichte des Planeten nach und bewahren Hinweise auf vergangene Klima- und Umweltbedingungen. Durch diese Studie können wir identifizieren, wie variabel Klimaveränderungen in der Vergangenheit waren und wie die Umwelt darauf reagierte“, erklärt Dr. Mehrdad Sardar Abadi, MexiDrill Projektkoordinatorin beim LIAG. „Die erfolgreiche Anwendung der Methodik und die Ergebnisse helfen auch zukünftigen Paläoklimastudien, die darauf aufbauen können.“
Vor der Ankunft der Spanier war das mexikanische Becken von den Azteken besetzt, die eine große Stadt namens Tenochtitlan auf und um das Seensystem bauten. In den frühen 1600er Jahren n. Chr. Entwässerten die Spanier den größten Teil des Seensystems, um Überschwemmungen zu kontrollieren. Der heutige Lake Chalco ist ein flacher Sumpf, der eine Fläche von weniger als 6 Quadratkilometern südlich von Mexiko-Stadt einnimmt.
Eine wichtige Quelle für die Wasserversorgung in Mexiko-Stadt sind unterirdische Grundwasserleiter, die sich in den alten Seesedimenten gebildet haben, die mit unersetzlicher Geschwindigkeit abgelassen werden. Infolgedessen sinkt Mexiko-Stadt mit etwa einem halben Meter pro Jahr rapide nach unten. Die Wasserkrise in Mexiko-Stadt ist zu einem anhaltenden Problem geworden, da die unterirdischen Grundwasserleiter erschöpft sind und die Stadt versinken lassen.
Mehr Informationen:
Mehrdad Sardar Abadi et al., Ein astronomisches Alterstiefenmodell und Rekonstruktion der Feuchtigkeitsverfügbarkeit in den Sedimenten des Lake Chalco, Zentralmexiko, unter Verwendung von Bohrlochprotokollierungsdaten, Bewertungen der Quartärwissenschaften (2022). DOI: 10.1016/j.quascirev.2022.107739
Bereitgestellt vom Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik