Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the U.S. National Academy of Sciences (PNAS).«Чтобы предсказать, как изменение климата повлияет на будущее, важно знать, что происходило в прошлом», — сказал Джошуа Файнберг, доцент кафедры наук о Земле Университета Миннесоты и заместитель директора Института магнетизма горных пород, который руководил исследованием. .«Поскольку изменчивость и интенсивность штормов в мире увеличиваются, нам необходимо переоценить, какова может быть частота этих крупных штормов», — сказал Файнберг. «До сих пор у нас не было потенциала для разработки таких записей об осадках для большей части мира. Эти образования предоставляют данные за более чем 8000 лет, которые позволили нам с большой уверенностью идентифицировать наличие 500-летнего цикла, " добавил он
В исследовании использовались сталагмиты, собранные в пещере Хешанг в центральном Китае в пределах дренажа реки Янцзы. Исследователи измерили магнитные свойства слоистых сталагмитов или столбчатых минеральных отложений, образованных в пещерах в результате роста карбонатных минералов из капающих грунтовых вод. По мере того, как сталагмиты формируются с течением времени, они развивают годовые слои минерального кальцита, которые в целом похожи на кольца дерева.
Они также собирают богатые железом магнитные материалы в этих слоях, которые происходят из вышележащей почвы и переносятся в пещеру во время осадков и наводнений. Эти богатые железом минералы по размеру намного меньше ширины человеческого волоса, но производят сильный магнитный сигнал, который можно легко измерить с помощью современных магнитометров.Файнберг и его команда проанализировали магнитные свойства слоистых сталагмитов и обнаружили в материалах данные за более чем 8000 лет. Магнитные данные варьировались таким образом, чтобы проследить 500-летний цикл изменения шторма, где более влажные интервалы показали повышенную концентрацию магнитных минералов.
Это хорошо коррелирует с циклами модели Южного колебания Эль-Ниньо и измеренными изменениями количества солнечной энергии. Цикл можно использовать для прогнозирования общих характеристик осадков в будущем и получения информации об изменении климата в регионе с течением времени. Файнберг и его команда надеются расширить эту работу везде, где это возможно, по всему миру.С помощью Института магнетизма горных пород (IRM), расположенного в Университете Миннесоты, группа смогла измерить магнитные материалы внутри образований с более высоким разрешением и чувствительностью, чем это было возможно ранее.
Многие горные породы фиксируют направление и силу магнитного поля Земли во время их образования. Измеряя эти намагниченности, исследователи могут показать, как тектонические плиты перемещались по земному шару с течением времени, а также то, как магнитное поле Земли меняется во временных масштабах от миллионов лет до десятилетий.
Кратковременное поведение магнитного поля Земли имеет важные последствия для спутников и спутниковой связи.