600-letni koralowiec ukazuje zmiany na Pacyfiku od 1370 roku

Gigantyczny koralowiec o strukturze plastra miodu na Fidżi śledził klimat – donoszą JUAN PABLO D'OLIVO z Universidad Nacional Autónoma de Mexico, ARIAAN PURICH z Monash University i JENS ZINKE z University of Leicester

Pojedynczy koralowiec na Fidżi mający ponad 600 lat zarejestrował, jak zmieniały się temperatury Oceanu Spokojnego w ciągu swojego długiego życia.

Naukowcy wiedzą, że na przestrzeni wieków Pacyfik stawał się coraz cieplejszy w wyniku morskich fal upałów powszechne wybielanie koralowców w ostatnich latach z powodu antropogenicznych zmian klimatycznych. Uważa się jednak, że po drodze zdarzały się chłodniejsze i cieplejsze lata, a nawet dziesięciolecia.

Oczywiście trudno jest dowiedzieć się zbyt wiele na temat tej zmienności, ponieważ istnieje bardzo niewiele ciągłych zapisów sięgających setek lat wstecz.

Nasze badania, opublikowane obecnie w Postępy nauki, pomaga wypełnić te luki. Użyliśmy próbki z pojedynczego, ogromnego Diploastrea heliopora koralowiec, czasami nazywany koralowcem o strukturze plastra miodu. Ten niezwykle stary okaz odkryto w 1998 roku i naukowcy pobrali z niego próbkę, wiercąc go. Przeanalizowaliśmy teraz tę próbkę przy użyciu nowoczesnych technik naukowych.

Połączyliśmy ten długi zapis dotyczący koralowców z zapisami dotyczącymi innych koralowców z archipelagu Fidżi, aby stworzyć główną chronologię temperatur w wodach Fidżi. Dysponujemy dużą ilością danych z boi pogodowych, satelitów i innych instrumentów za okres od lat 1990. XX w., które można z tym połączyć.

Oznacza to, że technicznie rzecz biorąc, zapis koralowców obejmuje 627 lat i może nam powiedzieć, jaka była temperatura morza wokół Fidżi w latach 1370–1997. Jest to najdłuższy ciągły zapis temperatury tego typu z dowolnego miejsca w tropikalnym oceanie.

Koral może być oknem na przeszłość

Masywne koralowce mogą żyć przez wiele lat, stale tworząc szkielet z węglanu wapnia, który gromadzi się warstwami na starym szkielecie. Żywa część koralowca zajmuje tylko kilka górnych milimetrów. W miarę dodawania nowych warstw stary szkielet jest opuszczany przez koralowiec, pozostawiając zapis warunków z przeszłości.

W szczególności szukaliśmy proporcji dwóch pierwiastków występujących w szkielecie koralowców: strontu i wapnia, które pełnią rolę wskaźnika temperatury wody morskiej.

Kiedy w szkieletach koralowców jest mniej strontu w stosunku do wapnia, oznacza to, że woda była ciepła, gdy koralowiec żył, i odwrotnie. Analizowaliśmy te pierwiastki za pomocą maszyn do spektrometrii mas, które określają ilościowo skład pierwiastkowy materiałów nawet przy bardzo niskich stężeniach.

Dane dotyczące temperatury koralowców w przeszłości pokazują, jak wzorce klimatyczne, takie jak międzydekadowe oscylacje Pacyfiku ewoluowały na przestrzeni wieków, oferując kluczowy kontekst dla zrozumienia obecnych i przyszłych trendów klimatycznych.

Ocean Spokojny jest głównym czynnikiem wpływającym na zmienność klimatu na całym świecie. Najbardziej znane zjawisko polega na tym, że co kilka lat Pacyfik przechodzi ze stanu El Niño do stanu La Niña, kiedy zmiany temperatury w oceanie prowadzą do dużych zmian w opadach deszczu i rozwoju cyklonów.

Jednak nawet ten cykl taki jest trzymane pod kontrolą przez oscylację międzydekadową, która obejmuje zmianę temperatur między północnym, południowym i tropikalnym Pacyfikiem co 15–30 lat.

Współczesne ocieplenie w kontekście

Gigantyczne koralowce głazowe mogą kryć w sobie wielowiekowe historie związane z historią wzrostu lub składem chemicznym szkieletów. Na przykład koralowiec wskazuje, że między 1370 a 1553 rokiem miał miejsce zauważalny ciepły okres, kiedy morze wokół Fidżi było prawie tak gorące jak obecnie. Podkreśla to naturalne zróżnicowanie systemu klimatycznego Pacyfiku.

Możemy jednak połączyć nasze koralowce z innymi zapisami paleoceanograficznymi z całego Pacyfiku, aby uzyskać szerszy obraz. Kiedy to zrobimy, okaże się, że w dużej mierze ocieplenie całego Pacyfiku w ciągu ostatniego stulecia przypisuje się globalnemu ociepleniu spowodowanemu przez człowieka, oznacza znaczące odejście od naturalnej zmienności odnotowanej we wcześniejszych stuleciach.

Podczas gdy niektóre części Pacyfiku były kiedyś cieplejsze, podczas gdy inne miały chłodniejszą dekadę lub dwie, i odwrotnie, ten związek się rozpada. Ocieplenie staje się coraz bardziej zsynchronizowane w tropikalnym i subtropikalnym Pacyfiku.

To z kolei oznacza duże zmiany i cykle suszy i powodzi, ponieważ deszcz często powstaje w wyniku odparowania pary wodnej nad cieplejszymi morzami.

Jednak to ocieplenie, charakteryzujące się stosunkowo niewielką różnicą temperatur oceanów na Pacyfiku, nie jest typowe dla ostatnich sześciu stuleci. Sugeruje to, że ocieplający się Pacyfik od początku XX wieku może prowadzić do bezprecedensowych zmian w oscylacjach międzydekadowych.

Konsekwencje dla przyszłego klimatu

Zrozumienie długoterminowego zachowania międzydekadowych oscylacji Pacyfiku ma kluczowe znaczenie dla przewidywania przyszłych zmian klimatycznych.

Ostatnio, inne badania badania koralowców w australijskiej Wielkiej Rafie Koralowej i otaczającym ją Morzu Koralowym wykazały, że temperatury rafy podczas pięciu ostatnich procesów blaknięcia koralowców były najwyższe w ciągu ostatnich 407 lat. Największa rafa świata jest w poważnym niebezpieczeństwie.

Z naszych prac wynika, że ​​ocean wokół Fidżi jest najgorętszy od co najmniej ostatnich 653 lat. Zmiany te mogą prowadzić do bardziej ekstremalnych warunków pogodowych, takich jak długotrwałe susze lub bardziej intensywne cyklony tropikalne, co będzie miało poważne konsekwencje dla milionów ludzi żyjących w regionie.

Nasze badanie pokazuje, dlaczego długowieczne masywne koralowce są tak ważne jako archiwa przeszłych zmian klimatycznych, a ich przyszłość jest zagrożona przez ocieplenie oceanów. Ochrona tych gigantycznych koralowców jest niezbędna.

Nie masz czasu czytać o zmianach klimatycznych tyle, ile byś chciał?
Zamiast tego otrzymuj nasze wielokrotnie nagradzane cotygodniowe podsumowanie w swojej skrzynce odbiorczej. W każdą środę redaktor ds. środowiska The Conversation pisze „Wyobraź sobie”, krótki e-mail, w którym nieco głębiej omawia tylko jeden klimat problem. Dołącz do ponad 35,000 XNUMX czytelników, którzy do tej pory subskrybowali.

Również w Divernet: Rafy koralowe na świecie są większe, niż myśleliśmy…, Odległa rafa koralowa Pacyfiku wykazuje pewną zdolność radzenia sobie z ociepleniem oceanu, 10 sposobów, w jakie technologia ratuje koralowce, Coral DNA ujawnia, kto jest tatą