Een Holocene geschiedenis van extreme regenval in Zuid-Brazilië

Waarom overstromingen uit het verre verleden vandaag van belang zijn

Zuid-Brazilië heeft recent enkele van de meest verwoestende overstromingen uit zijn geschiedenis meegemaakt, waarbij honderdduizenden mensen werden ontheemd. Weerrecords reiken er echter maar enkele decennia terug, waardoor het moeilijk is te bepalen of de huidige extreme stormen echt ongebruikelijk zijn of deel uitmaken van een lang natuurlijke cyclus. Deze studie wendt zich tot een onverwacht archief—mineralen die in een grot groeien—om 7.500 jaar aan extreme neerslag te reconstrueren en te begrijpen hoe verre oceanen en zelfs Antarctica bijdragen aan destructieve stortbuien.

Een grot die een geheim overstromingsdagboek bewaart

De onderzoekers richten zich op de Malfazido-grot, verscholen in de beboste heuvels van de staat Paraná in het zuiden van Brazilië. Een ondergrondse rivier stroomt door de grot en wordt opgehouden door natuurlijke stenen dammen waardoor water bij grote overstromingen blijft staan. Op de grotvloer staan kandelaarachtige mineraalvormen, stalagmieten, die langzaam groeien doordat druppelend water dunne lagen carbonaat afzet. Wanneer een extreme storm de rivier doet aanzwellen, stijgt het modderige overstromingswater en verspreidt zich door de grot, waarbij de toppen van deze stalagmieten met fijn sediment worden bedekt. Zodra de flood wegtrekt, sluit schoon druppelwater deze modder snel in een nieuwe mineraallaag in, waardoor een microscopische streep ontstaat die een vroegere overstroming markeert.

Een moderne overstroming zien schrijven in het gesteente

Om te bewijzen dat deze kleine lagen werkelijk grote overstromingen vastleggen, monitorden het team tussen 2019 en 2024 het waterpeil in de grot en plaatsten ze glazen horlogeglaasjes op stalagmieten om nieuw sediment op te vangen. Tijdens een uitzonderlijke storm in oktober 2023 bereikten de neerslaghoeveelheden bijna het drievoud van het maandgemiddelde en schoot de afvoer van de nabijgelegen Turvo-rivier naar recordniveaus. Het water in de grot bleef meer dan twee maanden hoog en de horlogeglaasjes verzamelden een dun bruinig filmlaagje modder dat nauw overeenkwam met de microlagen die onder de microscoop in stalagmieten werden gezien. Vergelijking van de bovengrens van de stalagmietlagen met veertig jaar riviergegevens liet zien dat bijna elk echt extreme afvoergeval een corresponderende sedimentlaag had, wat bevestigt dat de grot trouw de krachtigste neerslagepisodes van de regio registreert.

7.500 jaar stormen in steen lezen

Gewapend met deze moderne kalibratie sneden en daterden de wetenschappers een cruciale stalagmiet, MFZ-10, die vrijwel continu groeide gedurende de laatste 7.500 jaar. Ze telden 657 afzonderlijke overstromingslagen en gebruikten precieze uraan–thoriumdatering om elk van hen in de tijd te plaatsen, waarna ze berekenden hoeveel extreme gebeurtenissen er per eeuw plaatsvonden. Het register onthult een lange, golfachtige patroon: de overstromingsactiviteit was over het algemeen hoog in het Midden-Holocene (ongeveer 4.200–7.500 jaar geleden), nam af gedurende een groot deel van het Laat-Holocene en nam daarna weer toe in het afgelopen millennium. Gemiddeld deed zich ongeveer elke 11,5 jaar een extreme neerslaggebeurtenis voor, maar de 20e eeuw steekt erbovenuit met gebeurtenissen ongeveer elke 5,5 jaar—dicht bij de bovengrens van wat de grot in het hele Holoceen heeft geregistreerd.

Antarctica, El Niño en verborgen klimaatritmes

Het grotregister komt opvallend overeen met een temperatuurreconstructie uit ijsboorkernen van West-Antarctica: koelere Antarctische zomers vallen samen met frequentere extreme regenval in Zuid-Brazilië, en warmere perioden met minder gebeurtenissen. Dit suggereert dat een sterkere noord–zuid temperatuurscontrast stormaanjagende koudefronten en lage-luchtlaagjets versterkt die vocht uit het Amazonegebied naar Zuid-Brazilië leiden. In het laatste millennium volgen de stalagmiet-overstromingen ook het optreden van matige-tot-sterke El Niño-gebeurtenissen, wat de hedendaagse observaties ondersteunt dat El Niño-jaren een hoger risico op verwoestende regenval in de regio met zich meebrengen. Op langere tijdschalen toont het overstromingsarchief terugkerende cycli van enkele honderden jaren die overeenkomen met bekende variaties in zonne-uitstoot en oceaanpatronen, wat doet vermoeden dat trage schommelingen van de Zon en de Atlantische Oceaan hebben bijgedragen aan het tempo van het Zuid-Amerikaanse moessonregime en zijn extremen.

Wat het verleden over onze toekomst zegt

Door het verhaal van extreme regenval in Zuid-Brazilië ver buiten weerstations uit te breiden, toont dit werk aan dat recente decennia ongewoon vatbaar zijn voor overstromingen, zelfs tegen een achtergrond van grote natuurlijke op- en neergangen. De nauwe verbanden met Antarctische temperaturen en El Niño geven fysieke aanwijzingen waarom de regio zo kwetsbaar is wanneer de Stille Oceaan opwarmt of polair–tropische contrasten verscherpen. Omdat klimaatmodellen sterkere El Niño-gebeurtenissen en een vochtigere atmosfeer in een opwarmende wereld projecteren, suggereert het lange dagboek van de grot dat extreme stortbuien en overstromingen in Zuid-Brazilië waarschijnlijk nog frequenter en intenser zullen worden—waardoor de urgentie toeneemt van betere planning, bescherming en steun voor de gemeenschappen die het meest aan deze gevaren blootstaan.

Bronvermelding: Cauhy, J., Della Libera, M.E., Stríkis, N.M. et al. A Holocene history of extreme rainfall events in Southern Brazil. Commun Earth Environ 7, 345 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03506-y

Trefwoorden: extreme regenval, overstromingen Zuid-Brazilië, speleotheemrekeningen, El Niño, Holocene klimaat