オーストラリアのパースから北へ12マイルのヨンデラップ洞窟内では、ポーリントレブルが時を経て旅をしています。 物理法則を曲げるのではなく、研究者は地球の過去の石andと乳石の記録を調べています。後者は天井から、前者は地上から、洞窟と呼ばれています。
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洞窟のこれらの象徴的な部分は、地下の水に水が滴り落ちるときに形成され、ミネラルを運んでいます。 シャワーからの水がタイルに堆積物を残すように、液体はミネラルを後に残し、一部の水はミネラル結晶の間に閉じ込められたままになります。 何世紀にもわたって、このきれいなプラークはタイムカプセルになります。各鉱物層は、特定の時代に地上で何が起こっていたかを知るための化学的手がかりまたはプロキシを保持します。 見ている洞窟の中心に近いほど、時間をさかのぼって見ることができます。
オーストラリア原子力科学技術機構のトレブルのような科学者は、これらの洞窟円錐の構成を使用して、気候と気象パターンの古代の衰退と流れを追跡する方法を学んでいます。 過去を理解するだけでなく、将来の可能性を垣間見ることも望んでいます。
現在、Trebleと彼女の同僚は、洞窟の形成も古代の山火事の記録をキャプチャしていることを発見しました-そしてそれは問題を提示します。 火の合図は、気候条件の変化の主要な指標のように見えます。これは、科学者が火のような局所的な混乱をよりグローバルな効果と誤解している可能性があることを意味します。
「本当に人々の注意を引く必要があります」とトレブルは言います。 「そうでなければ、人々がそれらのプロキシを誤解する可能性がたくさんあります。」
トレブルは古代の火事を発見しようとしませんでした。 彼女は洞窟の降雨情報を抽出し、古気候記録に追加することを望んで、ヨンデラップに旅行しました。 「明確な信号があったはずです」と、他の科学的な洞窟探検家が他の洞窟で見たような信号であるトレブルは言います。 しかし、不思議なことに、ありませんでした。
問題は、これらの他の洞窟が北半球の温帯地域にあることでした。 西オーストラリアでは、気候はより乾燥しており、地中海性気候が強かった。 彼女の洞窟に奇妙な信号の欠如があるため、彼女は恐らく温帯の科学者が使用したプロキシは下に翻訳されていないと考え始めました。
しかし、その後彼女は、彼女が覚えていた山火事が2月に洞窟の上で燃え上がったと考えました。 それは洞窟をどのように変えましたか？ エンコードされた火災はどのように見えますか？ そして、その洞窟の信号は降雨からそれを隠すことができますか？
彼女はそのプロジェクトをニューサウスウェールズ大学の学部生であるグリンダー・ナグラに引き渡しました。 彼はトレブルと彼女の同僚のアンディ・ベイカーと協力して、火が彼らが燃やす土地にどのように影響し、それらの効果がどのように洞窟に落ちるかを明らかにしました。
科学者は、オーストラリアのヨンデラップ洞窟にあるこれらの大聖堂のような層からデータを取得しました。 （アンディベイカー） 酸素は、科学者が過去の再構成に使用する重要なプロキシの1つです。具体的には、同位体の酸素18と酸素16の比率の変化です。 広い意味で、雨水は海水よりも酸素16が多く、その同位体は軽いので、海からより容易に蒸発し、雲に流れ込み、地球に落ちます。 気温が高いほど、より多くの酸素-18が蒸発する可能性があり、より多くの水が蒸発する期間、つまり降水量が世界的に増加することを意味します。
しかし、洞窟やさまざまな気候帯に現れる比率を読み取ることは簡単ではなく、その正確な意味は世界中で異なります。
「オーストラリア南西部では、降雨の[酸素]比は、降雨イベントの強度と大気循環の変化の2つに関連しています」と、Treble氏は、20世紀の既知の降雨イベントと最新の石lagの記録。 オーストラリアのその部分について、トレブルは、より高い比率（光と比較してより重い酸素）が、より少ない降雨、または南半球の西風の変化を意味することを発見しました。
複雑さを増すと、酸素比は気候に対するのと同じように大火の影響を受けやすいようです。 2つのメッセージは洞窟内で混同され、今まで誰もそれを知りませんでした。
火が乾燥した地域を切り裂くとき、それは植生を焦がすか、殺します。 これらの死傷者は、蒸散と蒸発の速度を変化させます。水が植物の根を通り抜けて葉に達し、それから蒸気として空気中に飛び込む方法です。 植物相の変動と灰のために、土壌微生物も移動し、マグネシウム、カルシウム、カリウム、ナトリウムなどの元素のレベルも移動します。 地面は以前よりも黒くなり、太陽からのより多くの放射線を吸収します。
黒くなった生命のない地面を水が流れると、環境の変化の証拠が集まり、その信号が洞窟に蓄積されます。 問題は、火災の兆候が気候変動の兆候から解き明かされる可能性があるかどうかでした。 Nagraは洞窟のデータを深く掘り下げ、2005年8月から2011年3月までの隔月の測定値を使用して、洞窟に押し付けられた火の指紋を明らかにした分析を見つけました。
2009年、オーストラリアのパース郊外の地域で森林火災がくすぶっています。（Thorsten Milse / robertharding / Corbis） 火事後の水はより塩素化されており、カリウムと硫酸塩が豊富でした、チームは12月のアメリカ地球物理学連合会議で発表された結果で報告し、現在水文学と地球システム科学でレビュー中です。 最も重要なことは、火災により、酸素同位体比（過去の気候研究の従来の基準）が1000分の2にも増加したことです。
このような一見小さな変化は、実際には約260万年前から現在までの最大の気候変動と同程度です。 チームが発見した科学者たちは、彼らが実際に大きな炎を見ているとき、気候の大きな変動として酸素比を誤解しているかもしれない。
正しく解釈された気候再構築は、今日の変化率を過去の惑星の自然変動と比較するなど、科学者が現代の変化を状況に反映するのに役立ちます、とダブリン大学カレッジのフランク・マクダーモットは言います。 また、科学者は古気候データを使用して、過去と現在のより正確なモデルを作成し、将来の予測を改善します。
「過去数千年の間に過去の気候がどのように変化したかを知っていれば、現在から気候モデルを逆方向に実行できます...そして、モデルが既知の過去の気候条件を再現できるかどうかを確認できます」言う。
チームの研究は、洞窟を個々のシステムとして理解してから世界についてそのような一般化を行うことが重要であることを示しています。人々を研究している場合でも、地下室を研究している場合でも良い戦術です。
「本質的に、科学者は洞窟システム、さらには微妙な変化を適切に解釈するために石staがサンプリングされた点滴システムについても理解する必要があります」とマクダーモットは言います。
シアトルのワシントン大学のグレッグ・ハキムが率いるプロジェクトは、現在、正確にこれらのチェックを実行するために、国立海洋大気庁（NOAA）の酸素同位体測定データベースをこれらのモデルに組み込んでいます。 そして、そこで新しい発見が役立つことがあります。
「現地の要因の影響を受ける人は追い出されます」とベイカーは言います。 今、科学者はおそらく焼けた洞窟を追い出すことができます。
ヨンデラップ洞窟の近くで山火事が発生してから約6か月後に新しい植物が芽生えていました。 （ポーリントレブル） 同じNOAAデータベースとNagraの新しい結果を使用して、古気候学者は地域の火災履歴を再構築することもできます。 「おそらく（酸素同位体測定）それ自体ではできませんが、それらがどのように影響を受けるかという点でより孤立している他のことではできます」とNagraは警告します。
つまり、そのような作業には、実際の火災の真の指紋が必要です。 トレブルは、溶液が微量金属である可能性があると言います。 酸素データと組み合わせることで、強力な火災履歴のタイムラインを構築できました。 その記録は、特にこの研究のような乾燥した地域では、しばしば気候の物語のサブプロットです。 現在、アメリカ西部では、干ばつ、気温の上昇、暑い季節の延長、暴風雨のために山火事が増加しています。
オーストラリアの洞窟では、「これらのプロセスが長期的にどのように結合されているか、そしてその地域をさらに乾燥させることでどのような影響が期待できるかを絞り込もうとしています」とトレブルは言います。
科学者はまた、将来の火災が地元の生態系と洞窟自体にどのような影響を与えるかを期待しています。これがオーストラリア研究評議会がこの研究に資金を提供した理由です。 ナグラと彼の顧問は、オーストラリアの国立公園を管理する環境と遺産局と協力しました。
「ニューサウスウェールズ州では、どのような影響があるかわからなかったため、国立保護区で洞窟やカルストの制御または処方された焼却を行っていない州のポリシーがあります」と、ベイカーは言います。 「予防のために、彼らは火事を起こしていません。 最善の利益が得られた場合にポリシーを変更できるという十分な証拠を提供できるかもしれません。」
