这颗有600年历史的珊瑚正在揭示过去的重要秘密

知新了了 2024-08-19 10:53:17

斐济的一颗珊瑚已经有600多年的历史了,它记录了太平洋温度在它漫长的生命中是如何变化的。

科学家们知道,几个世纪以来,太平洋总体上一直在变暖,近年来由于人为气候变化,海洋热浪和珊瑚广泛白化。

但人们认为,在这一过程中,会有更凉爽、更温暖的几年,甚至几十年。当然,很难了解这种可变性,因为很少有可以追溯到几百年前的连续记录。

由墨西哥国立自治大学(UNAM)海洋科学和湖泊学研究所高级研究员Juan Pablo D ' Olivo领导的研究团队,发表在《科学进展》杂志上的研究有助于填补这些空白。研究人员使用了一个单一的,巨大的珊瑚样本,有时被称为蜂窝珊瑚。这个异常古老的标本是在1998年发现的,科学家们通过钻探从它身上收集了样本。研究人员现在用现代科学技术分析了这个样本。

研究人员将这些长时间的珊瑚记录与斐济群岛其他珊瑚的记录结合起来,构建了斐济水域温度的主年表。自20世纪90年代以来,我们有大量来自气象浮标、卫星和其他仪器的数据可以与之结合。

这意味着珊瑚的技术记录持续了627年,这可以告诉我们斐济周围1370年到1997年的海水温度。这是热带海洋中最长的连续温度记录。

珊瑚是了解过去的一扇窗户

巨大的珊瑚可以活很多年,不断形成碳酸钙骨架,在老骨架上层层累积。珊瑚的生活区只占最上面的几毫米。随着新层的增加,旧骨架被珊瑚腾出来,留下了过去条件的记录。

研究人员特别寻找了在珊瑚骨架中发现的两种元素的比例:锶和钙,它们代表海水温度。当珊瑚骨架中的锶含量低于钙含量时,这意味着珊瑚活着的时候海水是温暖的,反之亦然。

研究人员使用质谱仪分析了这些元素,即使在非常低的浓度下也可以量化材料的元素组成。

过去珊瑚的温度数据显示了诸如太平洋年代际振荡等气候模式是如何在几个世纪内演变的,为理解当前和未来的气候趋势提供了重要的背景。

太平洋是全球气候变化的主要驱动因素。最著名的是,这涉及太平洋每隔几年从厄尔尼诺现象转变为拉尼娜现象,此时海洋温度变化导致降雨发生重大变化和飓风的发展。

然而,即使是这样的循环也受到了年代际振荡的控制。年代际振荡涉及到每15到30年在北太平洋、南太平洋和热带太平洋之间的温度变化。

背景下的现代变暖

巨大的卵石珊瑚可以在它们的生长历史或骨骼的化学成分中保存几个世纪前的故事。例如,珊瑚表明,在1370年至1553年之间有一个明显的温暖时期,当时斐济周围的海洋几乎和今天一样热。这强调了太平洋气候系统是如何自然变化的。

然而,我们可以将我们的珊瑚与来自太平洋彼岸的其他古海洋学记录结合起来,以获得更大的图景。当我们这样做时,我们发现,过去一个世纪的太平洋变暖,主要归因于人类造成的全球变暖,标志着与前几个世纪记录的自然变化有很大的不同。

虽然太平洋的一些地区曾经较暖,而另一些地区则较冷,反之亦然,但这种关系正在打破。热带和亚热带太平洋的变暖越来越同步。

这反过来意味着降雨和旱涝周期的巨大变化,因为降雨通常是由水蒸气在温暖的海洋上蒸发而产生的。

但是,这种变暖的特征是太平洋两岸海洋温度的相对较小的差异,在过去的六个世纪中并不典型。这表明,自20世纪初以来太平洋变暖可能导致了年代际振荡的前所未有的变化。

对未来气候的影响

了解太平洋年代际振荡的长期行为对预测未来气候变化至关重要。

最近,另一项关于澳大利亚大堡礁及其周围珊瑚海珊瑚的研究表明,最近五次珊瑚白化事件期间的珊瑚礁温度是过去407年来最高的。世界上最大的珊瑚礁正处于严重危险之中。

研究发现,斐济周围的海洋是至少过去653年来最热的。这些变化可能导致更极端的天气,如长期干旱或更强烈的热带气旋,对生活在该地区的数百万人产生重大影响。

我们的研究表明,为什么长寿的巨型珊瑚作为过去气候变化的档案如此重要,但它们的未来却受到海洋变暖的威胁。保护这些巨型珊瑚至关重要。

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