墨西哥國立自治大學的 JUAN PABLO D'OLIVO、莫納什大學的 ARIAAN PURICH 和萊斯特大學的 JENS ZINKE 報告稱,斐濟的巨型蜂窩珊瑚一直在追蹤氣候。
斐濟的一顆已有 600 多年歷史的珊瑚記錄了太平洋溫度在其漫長生命週期中的變化。
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科學家知道,幾個世紀以來,太平洋普遍變暖,伴隨著海洋熱浪和 廣泛的珊瑚白化 近年來由於人為氣候變遷。但人們認為,在過程中也經歷了更冷和更溫暖的年份,甚至幾十年。
當然,很難了解這種變異性,因為很少有可以追溯到數百年前的連續記錄。
我們的研究現已發表於 科學進展,有助於填補這些空白。我們使用了來自一個巨大的樣本 黑孔雙星藻 珊瑚,有時稱為蜂窩珊瑚。這個異常古老的標本於 1998 年被發現,科學家透過鑽探從中採集了樣本。我們現在已經使用現代科學技術分析了該樣本。
我們將這一長期珊瑚記錄與斐濟群島其他珊瑚的記錄結合起來,建構了斐濟水域溫度的主要年表。自 1990 年代以來,我們有大量來自氣象浮標、衛星和其他儀器的數據可以與此結合。
這意味著珊瑚記錄從技術上講已經持續了 627 年,並且可以告訴我們 1370 年至 1997 年間斐濟周圍的海水溫度是多少。
珊瑚可以成為了解過去的窗口
巨大的珊瑚可以存活很多年,不斷形成碳酸鈣骨架,並在舊骨架上層堆積。珊瑚的生命部分僅佔據最頂部的幾毫米。隨著新層的增加,舊的骨架被珊瑚騰空,並留下了過去狀況的記錄。
我們特別研究了珊瑚骨骼中發現的兩種元素的比例:鍶和鈣,它們可以作為海水溫度的代表。
當珊瑚骨骼中的鍶相對於鈣含量較少時,這意味著珊瑚活著時水是溫暖的,並且 反之亦然。我們使用質譜儀分析了這些元素,即使濃度非常低,質譜儀也能能量化材料的元素組成。
過去來自珊瑚的溫度數據顯示了氣候模式(例如 太平洋年代際振盪 幾個世紀以來的演變,為理解當前和未來的氣候趨勢提供了重要的背景。
太平洋是世界各地氣候變遷的主要驅動因素。最著名的是,太平洋每隔幾年就會從厄爾尼諾現象轉變為拉尼娜現象,此時海洋溫度的變化會導致降雨量的重大變化和氣旋的發展。
然而即使是這個週期 受到控制 年代際振盪涉及北太平洋、南太平洋和熱帶太平洋之間的氣溫每 15 至 30 年發生一次變化。
現代暖化的背景
巨型巨石珊瑚的生長歷史或骨骼的化學成分中蘊含著數百年的故事。例如,珊瑚顯示 1370 年至 1553 年間有一個顯著的溫暖時期,當時斐濟周圍的海水幾乎和今天一樣熱。這強調了太平洋氣候系統如何自然變化。
然而,我們可以將我們的珊瑚與太平洋彼岸的其他古老海洋記錄結合起來,以獲得更大的圖像。當我們這樣做時,我們發現過去一個世紀太平洋範圍內的暖化在很大程度上 歸因於人為造成的全球暖化,標誌著與前幾個世紀記錄的自然變化的顯著背離。
雖然太平洋的某些地區曾經變暖,而其他地區則經歷了一兩年的涼爽,並且 反之亦然,這種關係正在破裂。熱帶和亞熱帶太平洋的暖化變得越來越同步。
這反過來又意味著重大轉變 雨量 乾旱和洪水循環,因為雨水通常是由水蒸氣在溫暖的海洋上蒸發而產生的。
但這種暖化的特徵是太平洋兩岸海洋溫度差異相對較小,這在過去六個世紀中並不常見。這表明,20世紀初以來太平洋變暖可能導致年代際振盪發生前所未有的變化。
對未來氣候的影響
了解太平洋年代際振蕩的長期行為對於預測未來氣候變遷至關重要。
最近, 另一項研究中 對澳洲大堡礁及其周圍珊瑚海的珊瑚進行的研究表明,最近五次珊瑚白化事件期間的珊瑚礁溫度是過去 407 年來的最高水平。世界上最大的珊瑚礁正處於嚴重危險之中。
我們自己的研究表明,斐濟周圍的海洋是至少過去 653 年來最熱的。這些變化可能導致更極端的天氣,例如長期乾旱或更強烈的熱帶氣旋,對該地區數百萬人產生重大影響。
我們的研究表明,為什麼長壽的大型珊瑚作為過去氣候變遷的檔案如此重要,但它們的未來卻受到海洋變暖的威脅。保護這些巨型珊瑚至關重要。
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胡安·巴勃羅·多奧利沃 是海洋科學與湖沼研究所的高級研究員 墨西哥國立自治大學(UNAM); 阿瑞安·普里奇,是氣候變遷與變遷講師 莫納什大學 詹斯·辛克 是古生物學教授 萊斯特大學
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