Wat 500-jaar-ou Clams kan ons vertel oor klimaatsverandering
David Reynolds, Cardiff Universiteit; Ian Hall, Cardiff Universiteit, en James Scourse, Bangor Universiteit
Jy dink waarskynlik nie dat muslebome die opwindendste diere op die planeet is nie. Maar almal wat hierdie mariene tweekleppige weekdiere ontslaan, kan beslis nie bewus wees van hoe belangrik hulle eintlik is nie. Sonder om dit te weet, het hulle ons so geleer oor die wêreld waarin ons leef - en hoe dit gewees het.
Ons navorsingspan het die afgelope twee dekades die chemiese samestelling van die langste dier wat nie in 'n kolonie woon nie bekend vir die wetenskap - die oseaan quahog clam - om uit te vind hoe die klimaat van die Noord-Atlantiese Oseaan verander het in verhouding tot die atmosfeer.
Hierdie quahog kan vir meer as 500 jare leef - en, soos dit, lê dit groeiringe in sy dop. Soos met bome, is die groeierings in wyer inkremente wanneer toestande gunstiger en smaller is as dit minder is. Deur hierdie dopringe te vergelyk, kon ons elkeen van hulle uitvind en uitvind wat die temperatuur en soutgehalte (of digtheid) van die seewater was ten tyde van die groei. Enige mossels wat gelyktydig geleef het, het dieselfde patroon van lyne op hul skulpe gehad. Dus, deur baie van hulle saam te vergelyk, het ons daarin geslaag om die rekord terug te brei na die lewensduur van net een individu, tot ongeveer 1,000 jaar.
Deur hierdie inligting te gebruik, het ons ontdek hoe die oseaanomgewing waaraan hierdie muslebome leef, verander het. En ons het nou die eerste presies gedateerde jaarliks ​​opgeloste rekord van die verandering in die Noord-Atlantiese Oseaan oor die hele laaste millennium, sodat wetenskaplikes die tydsberekening van vorige veranderinge in die mariene omgewing kan ondersoek in vergelyking met dié in die atmosfeer.
Miskien is een van die belangrikste aspekte van ons navorsing die bevinding dat menslike klimaatsverandering, wat 'n algehele verwarming van oppervlaktemperature tot gevolg het, tot 'n ommekeer in die langtermyn natuurlike koppeling van die mariene en atmosferiese klimaatstelsels gelei het.
Bewyse uit die skulpe toon dat die moderne klimaat (AD 1800-2000) verander in die mariene klimaat agter die atmosfeer. Oppervlaktemperature reageer baie vinniger op mensverwante klimaatsveranderinge as wat die Noord-Atlantiese Oseaan gedoen het. Alhoewel ons nie kan spekuleer oor wat dit vir die toekoms sal beteken nie, sal hierdie nuwe inligting 'n belangrike rol speel in die vermindering van onsekerheid in voorspellings van toekomstige klimaatveranderlikheid.
Alhoewel die skulpe van quahogs gewoonlik net tot 13cm groot word, is hierdie bevinding uit die studie van die chemie in hul ringe verstommend. Tot dusver was daar geen direkte bewyse dat veranderlikes in die Noord-Atlantiese Oseaan gedurende die afgelope 1,000 jaar veranderings in die atmosferiese klimaat gehad het nie, of as die oseane net op veranderinge in die atmosfeer reageer. Ons begrip van die oseaan veranderlikheid tydsberekening in die Noord-Atlantiese Oseaan, en die meganismes agter dit was relatief swak bekend tot hierdie studie - en direkte waarnemings was beperk tot die 20e eeu.
Die suurstof-isotope-rekord wat van die clam-skulpe ontwikkel is, wys die veranderinge in die klimaat oor die afgelope 1,000 of so jare. In die laaste millennium het vulkaniese uitbarstings, die krag van die son (sonstraling) en menslike industriële aktiwiteit almal 'n belangrike rol gespeel om die toestande in die Noord-Atlantiese Oseaan te bestuur.
Daarbenewens het ons navorsing bevind dat die Noord-Atlantiese Oseaan waarskynlik 'n belangrike rol gespeel het in die skakelaar van die relatief warm toestande van die Middeleeuse klimaat anomalie (van ongeveer AD 1000 tot 1400) in die koeler toestande van die "Klein ystydperk"Van ongeveer AD 1450 tot 1850).
Die mees interessante resultaat van hierdie tydperk het gekom om die clam shell ringe te vergelyk ijskernen en boomringe. Terwyl die skulpe ons toelaat om mariene veranderlikheid te ontdek, het die ys en boomstamme voorheen wetenskaplikes aan die lig gebring wat die atmosferiese oppervlak-lugtemperatuur tydens verskillende tydperke in die noordelike halfrond en Groenland was.
Deur die skulpe met ys en bome te vergelyk, het ons gevind dat die veranderinge in die seer klimaat oor die voor-industriële gedeelte van die laaste millennium (tussen die jare 1000 en 1800) in die noordelike halfrond se oppervlak lugtemperature voorafgegaan het.
Tussen 1000 en 1800, veranderinge in die Noord-Atlantiese Oseaan - veroorsaak deur sonbestraling, gasse word geskors in die atmosfeer van vulkane en veranderinge in lugsirkulasie - is terug in die atmosfeer gevoer. Dit beïnvloed die temperatuur van die atmosfeer en beteken dat die Noord-Atlantiese oseaan 'n aktiewe rol speel in die atmosferiese lugtemperature.
Dit bly steeds 'n deurslaggewende rol in toekomstige klimaatveranderlikheid, alhoewel dit nou met 'n agtergrond van langtermynverwarming deur kweekhuisgasse gedryf word.
Hierdie clam kan inderdaad klein braai wees, maar wat ons geleer het oor die seeklimaat van Quahog Clam Shells het ons siening van die wêreld se atmosfeer drasties verander.
David Reynolds, navorsingsgenoot, Cardiff Universiteit; Ian Hall, hoof van die Skool vir Aard- en Oseaanwetenskappe en professor in navorsing, Cardiff Universiteit, en James Scourse, professor in mariene geologie en direkteur van die klimaatveranderingskonsortium van Wallis, Bangor Universiteit