Den gigantiska bikakekorallen i Fiji hade hållit koll på klimatet, rapporterar JUAN PABLO D'OLIVO från Universidad Nacional Autónoma de Mexico, ARIAAN PURICH från Monash University och JENS ZINKE från University of Leicester
En enda korall i Fiji som är mer än 600 år gammal har registrerat hur temperaturerna i Stilla havet har varierat under dess långa liv.
Forskare vet att Stilla havet i allmänhet har blivit varmare under århundradena, med marina värmeböljor och utbredd korallblekning de senaste åren på grund av antropogena klimatförändringar. Men det tros ha varit kallare och varmare år – och till och med årtionden – längs vägen.
Naturligtvis är det svårt att veta mycket om denna variation, eftersom det finns väldigt få kontinuerliga register som sträcker sig hundratals år tillbaka i tiden.
Vår forskning, nu publicerad i Vetenskap Förskott, hjälper till att fylla dessa luckor. Vi använde ett prov från en enda, enorm Diploastrea heliopora korall, ibland känd som en bikakekorall. Detta ovanligt gamla exemplar upptäcktes 1998 och forskare samlade ett prov från det genom att borra i det. Vi har nu analyserat detta prov med hjälp av moderna vetenskapliga tekniker.
Vi kombinerade detta långa korallrekord med det från andra koraller i den fijianska skärgården för att konstruera en masterkronologi över temperaturen i fijianska vatten. För perioden sedan 1990-talet har vi gott om data från väderbojar, satelliter och andra instrument att kombinera med detta.
Det betyder att korallrekordet tekniskt pågår i 627 år och kan berätta för oss vad havstemperaturen var runt Fiji mellan åren 1370 och 1997. Det är det längsta kontinuerliga temperaturrekordet i sitt slag från någonstans i det tropiska havet.
Koraller kan vara ett fönster in i det förflutna
Massiva koraller kan leva i många år och kontinuerligt bilda ett skelett av kalciumkarbonat som samlas i lager ovanpå det gamla skelettet. Den levande delen av korallen upptar bara de allra översta få millimetrarna. När nya lager läggs till, töms det gamla skelettet av korallen, vilket lämnar ett register över tidigare förhållanden.
Vi letade särskilt efter förhållandet mellan två grundämnen som finns i korallskelettet: strontium och kalcium, som fungerar som en proxy för havsvattentemperaturen.
När det finns mindre strontium i förhållande till kalcium inbyggt i korallskelett, betyder det att vattnet var varmt när korallen levde, och vice versa. Vi analyserade dessa element med hjälp av masspektrometrimaskiner, som kvantifierar den elementära sammansättningen av material även vid mycket låga koncentrationer.
Tidigare temperaturdata från korallen visar hur klimatmönster som t.ex interdecadal Stillahavsoscillation har utvecklats under århundraden och erbjuder ett avgörande sammanhang för att förstå nuvarande och framtida trender i klimatet.
Stilla havet är en viktig drivkraft för klimatförändringar över hela världen. Mest känt innebär detta att Stilla havet med några års mellanrum flyttar från en El Niño till en La Niña, när temperaturförändringar i havet leder till stora förändringar i nederbörd och utvecklingen av cykloner.
Men även denna cykel är det hålls i schack av den interdecadala svängningen, som innebär en temperaturförskjutning mellan norra, södra och tropiska Stilla havet vart 15:e till 30:e år.
Modern uppvärmning i sammanhang
Jättestenskoraller kan innehålla flera hundra år gamla berättelser inom sin tillväxthistoria eller den kemiska sammansättningen av sina skelett. Till exempel indikerar korallen att det fanns en anmärkningsvärd varm period mellan 1370 och 1553, då havet runt Fiji var nästan lika varmt som det är idag. Detta understryker hur klimatsystemet i Stilla havet varierar naturligt.
Men vi kan kombinera vår korall med andra paleoceanografiska register från hela Stilla havet för att få en större bild. När vi gör detta finner vi att den Stillahavsomfattande uppvärmningen under det senaste århundradet, till stor del tillskrivas global uppvärmning orsakad av människor, markerar en betydande avvikelse från den naturliga variationen som registrerats under tidigare århundraden.
Medan vissa delar av Stilla havet en gång var varmare medan andra hade ett svalare decennium eller två, och vice versa, det förhållandet går sönder. Uppvärmningen har blivit allt mer synkroniserad över det tropiska och subtropiska Stilla havet.
Det innebär i sin tur stora förändringar regn och torka och översvämningscykler, eftersom regn ofta genereras av vattenånga som förångas över varmare hav.
Men denna uppvärmning, som kännetecknas av en relativt liten skillnad i havstemperaturer över Stilla havet, är inte typisk för de senaste sex århundradena. Detta tyder på att det uppvärmda Stilla havet sedan början av 20-talet kan leda till oöverträffade förändringar i den interdecadala svängningen.
Konsekvenser för det framtida klimatet
Att förstå det långsiktiga beteendet hos den interdecadala Stillahavsoscillationen är avgörande för att förutsäga framtida klimatförändringar.
Nyligen, en annan studie på koraller i Australiens stora barriärrev och korallhavet som omger det visade att revtemperaturerna under fem senaste korallblekningshändelser var de högsta under de senaste 407 åren. Världens största rev är i allvarlig fara.
Vårt eget arbete visar att havet runt Fiji är det hetaste det har varit på åtminstone de senaste 653 åren. Dessa förändringar kan leda till mer extremt väder, såsom långvarig torka eller mer intensiva tropiska cykloner, med betydande konsekvenser för de miljontals människor som bor i regionen.
Vår studie visar varför långlivade massiva koraller är så viktiga som arkiv över tidigare klimatförändringar, men deras framtid äventyras av havsuppvärmningen. Att bevara dessa jättekoraller är avgörande.
Har du inte tid att läsa om klimatförändringarna så mycket som du vill?
Få vår prisbelönta veckosammanfattning i din inkorg istället. Varje onsdag skriver The Conversations miljöredaktör Imagine, ett kort mejl som går lite djupare in på bara ett klimat fråga. Gå med de 35,000 XNUMX+ läsare som har prenumererat hittills.
Juan Pablo D'Olivo är seniorforskare, Institutet för havsvetenskaper och limnologi vid Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM); Ariaan Purich, är lektor i Climate Variability & Change på Monash University och Jens Zinke är professor i paleobiologi vid University of Leicester
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons-licens. Läs ursprungliga artikeln.
Även på Divernet: Världens korallrev är större än vi trodde..., Avlägset stillahavskorallrev visar viss förmåga att klara av havsuppvärmningen, 10 sätt teknik räddar koraller, Korall-DNA avslöjar vem som är pappan
