Onderzoeksproject CG/DD1/10 (Onderzoeksactie CG)
Context
De invloed van El Niño strekt zich doorheen de Indische Oceaan uit tot in Afrika. Dit veroorzaakt droogten in zuidelijk Afrika en overstromingen in equatoriaal en oostelijk Afrika.
Het 1991-92 El Niño gebeuren veroorzaakte de ergste droogten van deze eeuw in zuidelijk Afrika, waarbij bijna 100 miljoen mensen werden getroffen (Cane et al.) 1994). Hevige overstromingen in Kenia, Soedan, Oeganda en omliggende landen konden waargenomen worden tijdens het 1997-98 El Niño gebeuren. ENSO (El Niño/Southern Oscillation)-indices worden nu aangewend voor de voorspelling van de neerslag in Oost- en Zuid-Afrika (WMO-UNDP, 1993, IPCC, 1990).
Temperatuur van de lucht, atmosferische druk, neerslag en visserij zijn in dit gebied gecorreleerd met ENSO alsook de moessonwinden die invloed uitoefenen op de hydrodynamiek en het nutriëntengehalte van de oppervlaktewaters zoals bijvoorbeeld van het Tanganyika-meer. Modellen worden ontworpen die toelaten tijdelijke voorspellingen te doen omtrent het begin van de ENSO fenomenen. Het begrijpen van de invloed van ENSO in de streek zal helpen bij het voorspellen van ENSO-geïnduceerde veranderingen in het limnologische milieu en in de productiviteit van het Tanganyika-meer, alsook om de potentiële productiviteit van de landbouw in de omliggende gebieden.
Het Tanganyika-meer, één van de oudste meren ter wereld, is zeer gevoelig aan klimaats-veranderingen. De sedimenten zouden een uitgebreid archief van paleoklimatologische veranderingen kunnen bevatten, zoals veranderingen in de temperatuur van het zeewateroppervlak en moessonveranderingen in Afrika. Indien het ENSO signaal voor de recente gegevens goed zou kunnen begrepen worden, dan kan de mogelijke vastlegging ervan in de sedimenten van dit 10 tot 20 miljoen jaar oude meer van wereldbelang zijn. Het vergelijken van het recente signaal met de sedimenten kan bijdragen tot het beter begrijpen van een mogelijk invloed van de mens op recente klimaatsveranderingen.
Doelstellingen
Het project beoogt het beter begrijpen van de invloed die ENSO heeft op het gebied rond het Tanganyika-meer en op het meer zelf gedurende de recente tijd. De sedimenten van het meer worden voor de laatste 1000 jaar bestudeerd in relatie tot jaarlijkse veranderingen en mogelijke verwantschappen met ENSO in Oost Afrika. Het Tanganyika-meer, één van de oudste (meer dan 10 miljoen jaar oud) en diepste meren van de wereld (1470 m), werd gekozen omwille van zijn hoog potentieel aan paleo-klimaatsignalen in zijn sedimenten, te wijten aan de gunstige sedimentatie onder anoxische omstandigheden in de diepe waters.
Methodologieën
Het project omvat een multidisciplinaire benadering en samenwerking van vier onderzoekseenheden. Twee onderzoekseenheden spitsen zich toe op de laatste 30-50 jaar terwijl de twee andere onderzoekseenheden het vastgelegde paleo-klimaat bestuderen aan de hand van sedimenten die werden genomen in het Tanganyika-meer.
Partners
1) Recente ENSO
De teleconnectie-studie is een statistische benadering om correlaties te bestuderen tussen klimaats-, visserij- en landbouwgegevens enerzijds en ENSO indices zoals zeewater temperatuur en Southern Oscillation index anderzijds. Dit wordt gerealiseerd door het Koninklijk Museum voor Midden Afrika.
De teledetectie-studie is gebaseerd op de analyse van tijdreeksen van lage resolutie teledetectie gegevens bekomen van het studiegebied voor de periode tussen 1981 en 1994 (studie van het meer en omliggend gebied: upwellings-intensiteit, vegetatie-index, zee-oppervlakte temperatuur, land-oppervlakte temperatuur...). Dit wordt gerealiseerd door de Laboratoire de Télédétection et d'Analyse Régionale (UCL).
2) Paleo-ENSO
Een expeditie voor het bemonsteren van sedimenten uit het Tanganyika-meer werd ondernomen. De genomen boorkernen worden bestudeerd door twee onderzoeksgroepen:
De Sedimentologische studie (dateringen, sedimentatie snelheid, Calcium-carbonaten, beeldanalyse...) wordt uitgevoerd door de Unité de Paléontologie et Paléogéographie (UCL)
Een Diatomeeën- en stomatocystenstudie met zeer hoge resolutie wordt uitgevoerd op gelaagde delen van de boorkernen. Dit onderzoek gebeurt door het Laboratorium Plantkunde (RUG).
Verwachte resultaten en bijproducten
Recente ENSO:
Teleconnectie-kaarten werden gemaakt aan de hand van de klimaats- en teledetectie-gegevens. Deze kaarten laten toe om de invloed van ENSO te onderzoeken op het klimaat en op de aanpassing van de vegetatie aan klimaatsveranderingen in verschillende gebieden van Oost-Afrika, en dit voor variërende tijdsuitstellen.
De impact van extreme klimaatsomstandigheden (El Niño, La Niña) zullen gesimuleerd worden voor het Tanganyika-meer en voor de thermische structuur in de waterkolom. Deze gegevens zullen gebruikt worden enerzijds voor de interpretatie van de paleo-klimaatsgegevens en anderzijds voor het onderzoeken van praktische mogelijkheden voor het opstellen van modellen voor voorspellingen van de visserij op het Tanganyika-meer. Deze visserij is zeer belangrijk voor Oost-Afrika (200 000 ton per jaar).
Het methodologisch aspect van de uitvoerbaarheid ervan binnen een periode of binnen een uitgestrekter gebied in het perspectief van actuele en vroegere klimaatsstudies zal onderzocht worden. Het herkennen van gebieden die in verband kunnen gebracht worden met gedeeltelijk voorspelbare variaties van het klimaat in het algemeen en van ENSO in het bijzonder, zal uitgevoerd worden.
Paleo-ENSO:
De jaarlijkse veranderingen in de samenstelling en in de productiviteit van diatomeeën en in de structuur van de sedimenten zullen bestudeerd worden. Hypothesen zullen opgesteld worden voor een paleo-klimatologische interpretatie. Cycli binnen de veranderingen die eventueel met ENSO cycli (3-7 jaar) overeenkomen zullen worden onderzocht. Indien het ENSO signaal zou kunnen herkend worden, zal een vergelijking gemaakt worden tussen de recente variabiliteit en de variabiliteit die gedurende de laatste 1000 jaar opgetreden is om aldus de mogelijke menselijke invloed op de veranderingen in het natuurlijk klimaat te onderzoeken (onderzoeksdoelstelling voor duurzame ontwikkeling). De mogelijkheid van een paleo-ENSO studie voor perioden ouder dan de laatste 1000 jaar zal geëvalueerd worden.
