Океан вокруг Галапагосских островов нагревается с 1970-х годов, согласно новому анализу архивов естественной температуры, хранящихся в коралловых рифах.
Находка удивила исследовательскую группу под руководством Аризонского университета, поскольку редкие инструментальные данные о температуре поверхности моря в этой части восточной тропической части Тихого океана не показали потепления.
"Люди не знали, что Галапагосские острова или восточная часть Тихого океана нагреваются. Люди теоретизировали или предполагали, что это похолодание", - сказала ведущий автор Глория Хименес, докторант UA в области наук о Земле.
Ученые считали, что сильный апвеллинг более холодных глубинных вод уберег регион от потепления, наблюдаемого в других частях Тихого океана, сказала она.
«Мои коллеги и я показываем, что океан вокруг северных Галапагосских островов нагревается с 1970-х годов», - сказал Хименес. Исследование является частью ее докторской работы.
Хименес изучил керны, взятые из коралловых голов в необитаемой северной части Национального парка Галапагосских островов. Ядра представляли собой период с 1940 по 2010 год. Кораллы откладывают слои сезонного роста, которые служат естественным архивом температур океана.
Ее анализ показал, что с 1979 по 2010 год температура океана в регионе увеличивалась почти на 0,4 градуса F (0,2 градуса C) за десятилетие - примерно на 1,1 градуса F (0,6 градуса C) в целом.
Очень сильное Эль-Ниньо 1982-83 годов временно нагрело окружающий океан настолько сильно, что большая часть кораллов в южной части Галапагосских островов погибла, сказала соавтор Джулия Коул, которая собирала коралловые керны, когда ей было преподаватель UA.
Она обеспокоена потеплением океана вокруг северных Галапагосских островов и некоторых частей восточной тропической части Тихого океана.
"Потепление в этом районе вызывает особую тревогу, потому что это единственное место на Галапагосских островах, где сохранились рифы. Это говорит о том, что эти рифы более уязвимы, чем мы думали", - сказал Коул, который в настоящее время является профессором Земли и наук об окружающей среде в Мичиганском университете.
Исследовательская работа «Кораллы Северных Галапагосских островов свидетельствуют о потеплении в двадцатом веке в восточной тропической части Тихого океана», подготовленная Хименесом, Коулом и их соавторами, Дайан М. Томпсон из Бостонского университета в Массачусетсе и Александром В. Тадхоупом из Эдинбургский университет в Великобритании, планируется опубликовать в Geophysical Research Letters 21 февраля.
Национальный научный фонд, Британский совет по исследованию окружающей среды и Общество филантропической образовательной организации финансировали исследование.
В течение 30 лет Коул, палеоклиматолог, изучал изменение климата и климатический цикл Эль-Ниньо/Ла-Нинья.
В 1989 году она отправилась на Галапагосские острова в надежде использовать архивы естественного климата, хранящиеся в кораллах, для разработки долгосрочных данных об Эль-Ниньо, но обнаружила, что ни один из крупных старых кораллов, о которых сообщали другие, не пережил сильное потепление. Эль-Ниньо 1982-83 гг.
"Мы переходили с места на место - и все они исчезли", - сказал Коул. «Один из моих коллег сказал: «Раньше здесь были кораллы, а теперь я вижу только песок».
Годы спустя она услышала, что крупные кораллы все еще живы возле острова Волк в отдаленной северной части Галапагосского архипелага, поэтому в 2010 году она продолжила работу с командой, в которую входили соавторы Тадхоуп и Томпсон, затем аспирант UA.
Члены команды нырнули к рифу и взяли несколько кернов у крупных куполообразных кораллов Porites lobata, используя подводную гидравлическую буровую установку, работающую на растительном масле. Ядра диаметром три с половиной дюйма (8,9 см) имели длину от двух до трех футов и ширину годовых полос от 0,4 до 0,8 дюйма (1-2 см). На каждом керне были обнаружены повреждения, вызванные тем, что коралл перестал расти во время Эль-Ниньо 1982-83 годов, а затем снова начал расти.
Хименес использовал химический анализ, чтобы получить информацию о температуре из двух коралловых кернов.
Коралловые скелеты состоят в основном из карбоната кальция. Однако кораллы иногда заменяют кальций элементом стронций. Кораллы заменяют больше стронция, когда вода холодная, и меньше, когда вода теплая, поэтому соотношение стронций/кальций в кусочке скелета может показать, какой была температура воды, когда этот кусок скелета сформировался.
Хименес использовал маленькое сверло, чтобы взять крошечный образец через каждый миллиметр длины каждого керна. Она взяла от 10 до 20 проб из каждой годовой полосы каждого керна и проанализировала пробы на соотношение стронций/кальций с помощью атомно-эмиссионной спектрометрии.
Затем она использовала эту информацию для создания непрерывной записи температуры океана в регионе с 1940 по 2010 год.
Поскольку климатический цикл Эль-Ниньо/Ла-Нинья вызывает большие колебания температуры океана вокруг Галапагосских островов и в восточной тропической части Тихого океана, долговременные изменения трудно заметить.
Хименес хотела определить, значительно ли изменилась температура океана в регионе с 1940 по 2010 год. Поэтому она проанализировала свои хронологии температуры кораллов на Галапагосских островах наряду с опубликованными хронологиями температуры кораллов с островов, расположенных дальше на север и запад, и инструментальными данными о температуре поверхности моря с южных Галапагосских островов. город Пуэрто-Айора и перуанский прибрежный город Пуэрто-Чикама.
Хименес сказала, что ее исследование убеждает ее в том, что океан вокруг Галапагосских островов и большая часть восточной тропической части Тихого океана нагревается. Она обеспокоена эффектом потепления морей.
«Национальный парк Галапагосских островов был включен в список Всемирного наследия, потому что это особое и уникальное место», - сказал Хименес. «Потеря кораллов станет огромным ударом по подводному биоразнообразию».
Следующий проект Хименес включает в себя анализ кораллового керна Галапагосских островов длиной восемь футов, который она собрала в 2015 году и датирует примерно 1850 годом.