Reconstructing hydroclimatic extremes across south-eastern Africa using paleo-data and climate modelling Rekonstruktion av hydroklimatextremer i södra Afrika med hjälp av paleo-data och klimatmodellering Proxy-based climate reconstructions from Southern Africa are currently limited in both quality and quantity, and expanded data on past hydroclimate is central for better assessments of regional climate change. Paleo-data is also critical for the calibration of climate models, which outcomes may have direct impact on rural societies dependent on predictable rainfall for subsistence. With this proposal we aim to reconstruct Southern African hydroclimate variability, with emphasis on the nature and frequency of extreme rainfall anomalies, and associated ecosystem impacts. Geochemical tools will be applied on sedimentological sequences sampled from climate sensitive ecosystems in South Africa, Lesotho and Mozambique. More specifically, we will; 1) implement state-of-the-art compound specific isotope analysis (CSIA) and X-ray fluorescence scanning (XRF) for hydroclimate proxy reconstructions - a proxy-combination optimal for unambiguous and robust interpretative assessment, 2) focus on high-resolution data for identification of short-term extreme events and abrupt climate shifts, 3) provide tight chronological control for optimal inter-site comparison and identification of potential leads and lags within and between climate- and eco-systems, 4) run climate model simulations with a coupled earth system model. In parallel, biogenic methods will yield data on local aquatic- and regional vegetation dynamics, providing a coupling between ecosystem response and climate change. De senaste åren har flera klimatmodeller tagits fram för att förutspå framtida klimat-förändringar för olika platser på jorden. De regionala klimatmodeller som finns tillgängliga för Afrika, uppvisar ofta mycket osäkra och ibland tvetydiga resultat. Osäkerheten i modellerna för Afrika är särskilt stor när det gäller att uppskatta framtida nederbördsmönster. Detta är olyckligt eftersom en stor del avbefolkningen i södra Afrika är beroende av klimatkänsliga näringar, som t.ex. jordbruk, och därmed på sikt hade kunnat gynnas av tillförlitliga klimatmodeller om sådana fanns tillgängliga. För att förfina och förbättra dessa modeller, krävs en ökad förståelse för det gångna klimatet i södra Afrika och de processer som ligger bakom de naturliga klimatförändringar som drabbat regionen historiskt sett. Ett sätt att öka förståelsen för klimatrelaterade processer är att undersöka det gångna klimatet genom att analysera olika klimatkänsliga parametrar i naturliga arkiv. I vårt projekt kommer vi att använda oss av främst sjösediment och torv från våtmarker i Lesotho, södra Moçambique och östra Sydafrika. Genom kontakter med lokala forskare och från egna fältobservationer har vi identifierat lovande arkiv i områden där hittills ytterst få klimatologiska dataserier finns tillgängliga. Vi kommer att datera dessa arkiv med kol-14-metoden, och analysera klimatkänsliga kemiska parametrar (isotopsammansättning i biomarkörer, samt sammansättningen av olika grundämnen i det oorganiska materialet), samt vegetations- och miljökänsliga mikrofossil (pollen, diatomeer). Dessa parametrar i kombination, kan ge information om hur mängden nederbörd varierat i tid, hur vegetationstäcket förändrats, hur våtmarkernas vattenbalans har växlat, hur säsongsnederbörden varierat osv. Denna information är indirekt, och ibland till och med direkt kopplad till klimatet och vi kan på så sätt uppskatta de relativa, men ibland också kvantitativa, förändringarna i nederbörd, cirkulationsförändringar, evaporation osv., för den tidsperiod som våra klimatarkiv omfattar. Vi kan även studera hur vegetaiton och miljö påverkats av klimatförändringar, och på så sätt få en bättre förståelse för hur kämsliga dagens ekosystem är för kommande klimatförändringar kopplande till den globala uppvärmningen. Länderna i södra Afrika påverkas i hög grad av de pågående klimatförändringarna och är beroende av strategier för anpassning till de nya förhållanden som råder och kommer att råda i framtiden. Paleo-klimat-forskning är av stor betydelse i detta sammanhang, eftersom den kan leda till bättre och förfinade regionala klimatmodeller, samt en bättre förståese för kopplingen mellan klimatförändringar, miljöpåverkan och vegetationsdynamik.