Ученые, ищущие океанический аналог кольцам деревьев, которые документируют прошлые погодные условия на суше, нашли одно в субтропических водах национального парка Драй-Тортугас недалеко от Флорида-Кис, где долгоживущие кораллы-валуны содержат химические сигналы прошлого. температуры воды. Анализируя образцы кораллов, исследователи Геологической службы США и их коллеги обнаружили доказательства того, что еще в 1730-х годах в регионе происходил важный цикл нагревания и охлаждения океана продолжительностью от 60 до 85 лет.
Цикл, называемый Атлантическим многодесятилетним колебанием, или AMO, связан с осадками на большей части территории США, засухами на Среднем Западе, усилением ураганов и выходами на сушу, а также с переносом тепла океана из тропического Карибского моря в северную часть Атлантического океана. через Гольфстрим. Он взаимодействует с продолжающимся изменением климата плохо изученными способами, и его очень трудно обнаружить в записях до 20-го века.
«АМО оказывает огромное влияние на человеческое население и экономику, в основном за счет своего влияния на характер осадков», - сказала геохимик Дженнифер Флэннери из Центра прибрежных и морских исследований Геологической службы США в Санкт-Петербурге, Флорида, которая руководила исследованием. исследование. «Климатологи подозревают, что АМО - это естественный климатический цикл, который существует более 1000 лет. Но до недавнего времени большая часть свидетельств поступала с кораблей в море, а прошло всего около 150 лет.
"Запись, которую мы получили из коралловых кернов Сухого Тортугаса, фиксирует несколько полных циклов АМО, протянувшихся на 278 лет назад. Это дает специалистам по моделированию климата много новых данных, с которыми они могут работать, пытаясь понять прошлые АМО и предсказать будущие."
Образцы Dry Tortugas точно отслеживают основные климатические явления, такие как Малый ледниковый период, закончившийся в начале 1800-х годов, и смертельную засуху Пыльного котла 1930-х годов. Научная статья об исследовании появилась 15 января в журнале Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.
Национальный парк Драй-Тортугас представляет собой группу небольших изолированных островов на важном морском перекрестке: Флоридский пролив, где Мексиканский залив и Карибское море впадают в Атлантический океан. Острова находятся в большой зоне морской воды, называемой Атлантическим теплым бассейном, которая весной обычно нагревается до 83 градусов по Фаренгейту (28,5 градусов по Цельсию) или выше. Тепло, хранящееся в Атлантическом теплом бассейне, по-видимому, влияет на количество осадков в Карибском бассейне и некоторых частях Северной Америки, а также на формирование и интенсивность ураганов.
Сухие Тортуги также лежат недалеко от истока Гольфстрима, течения, несущего теплую морскую воду на север в Гренландию, где она охлаждается, погружается глубже в море и возвращается к экватору. Вместе теплый поток на север на поверхности и глубокий холодный поток на юг известны как атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция или AMOC, которая влияет на погоду во всей Северной Атлантике, включая атлантическое побережье США и большую часть Европы.
Некоторые части этой системы циркуляции были известны на протяжении столетий, но другие, такие как АМО, были открыты сравнительно недавно. Климатологи стремятся узнать больше об АМО из более продолжительных данных о температуре поверхности моря в этом регионе, где формируются модели всего океана.
Вот тут-то и появляются ядра кораллов Dry Tortugas. Коралловые скелеты, как и годичные кольца деревьев, имеют годичные кольца, которые сохраняют свидетельства прошлых погодных условий. Пока они живы, кораллы поглощают стронций и кальций из морской воды, откладывая два минерала в своих скелетах в соотношении, которое зависит от температуры воды..
Измеряя соотношение стронция и кальция в кораллах, ученые могут реконструировать температуру поверхности моря в прошлом. Работая с двумя кораллами-валунами, извлеченными дайверами в 2008 и 2012 годах, команда Флэннери использовала стоматологическую дрель для сбора и анализа образцов с интервалом всего в один месяц, начиная с 1837 года. коралловых кернов, датируемых 1733 годом, команда смогла отследить температуру поверхности моря за 278 лет.
Кораллы Dry Tortugas показывают, что после периода холода в 1960-х годах температура поверхности моря в регионе повысилась примерно на 1 ½ градуса по Фаренгейту (0,8 градуса по Цельсию) в период с 1970 по 2012 год. Они также показывают два набора колебаний. температуры поверхности моря: более короткий цикл продолжительностью от 28 до 30 лет и более длительный цикл от 80 до 90 лет, что соответствует Атлантическому многодесятилетнему колебанию.
Коралловые ядра надежно отслеживают эти более длительные циклы потепления и охлаждения, подтверждая, что Атлантическое многодесятилетнее колебание существовало в течение последних трех столетий, сказал Фланнери. Это говорит о том, что существует тесная связь между температурой моря в районе Сухого Тортугаса и более крупной АМО.
«Глядя на температуру поверхности моря в Сухом Тортугасе, климатологи могут предсказать неизбежные изменения, которые затронут весь Североатлантический бассейн», - сказал Фланнери.