Die riesigen Wabenkorallen auf Fidschi haben das Klima im Auge behalten, berichten JUAN PABLO D'OLIVO von der Universidad Nacional Autónoma de Mexico, ARIAAN PURICH von der Monash University und JENS ZINKE von der University of Leicester
Anhand einer einzelnen, über 600 Jahre alten Koralle auf den Fidschi-Inseln konnte aufgezeichnet werden, wie sich die Temperaturen im Pazifischen Ozean während ihres langen Lebens verändert haben.
Wissenschaftler wissen, dass sich der Pazifik im Laufe der Jahrhunderte allgemein erwärmt hat, mit Hitzewellen im Meer und weitverbreitete Korallenbleiche in den letzten Jahren aufgrund des vom Menschen verursachten Klimawandels. Es wird jedoch angenommen, dass es im Laufe der Zeit kühlere und wärmere Jahre – und sogar Jahrzehnte – gegeben hat.
Natürlich lässt sich über diese Variabilität nur schwer viel sagen, da es nur sehr wenige kontinuierliche Aufzeichnungen gibt, die Hunderte von Jahren zurückreichen.
Unsere Forschung, jetzt veröffentlicht in Wissenschaft Fortschritte, hilft, diese Lücken zu füllen. Wir verwendeten eine Probe aus einem einzigen, riesigen Diploastrea heliopora Koralle, auch als Wabenkoralle bekannt. Dieses ungewöhnlich alte Exemplar wurde 1998 entdeckt und Wissenschaftler entnahmen eine Probe, indem sie hineinbohrten. Wir haben diese Probe nun mit modernen wissenschaftlichen Techniken analysiert.
Wir haben diese langen Korallenaufzeichnungen mit denen anderer Korallen im Fidschi-Archipel kombiniert, um eine Gesamtchronologie der Temperaturen in den Gewässern Fidschis zu erstellen. Für den Zeitraum seit den 1990er Jahren verfügen wir über zahlreiche Daten von Wetterbojen, Satelliten und anderen Instrumenten, die wir damit kombinieren können.
Dies bedeutet, dass die Korallenaufzeichnungen technisch gesehen 627 Jahre umfassen und uns sagen können, wie hoch die Meerestemperatur um Fidschi zwischen den Jahren 1370 und 1997 war. Es handelt sich um die längste kontinuierliche Temperaturaufzeichnung dieser Art an irgendeinem Ort im tropischen Ozean.
Korallen können ein Fenster in die Vergangenheit sein
Massive Korallen können viele Jahre alt werden und bilden dabei kontinuierlich ein Skelett aus Kalziumkarbonat, das sich schichtweise auf dem alten Skelett ansammelt. Der lebende Teil der Koralle nimmt nur die obersten paar Millimeter ein. Wenn neue Schichten hinzukommen, wird das alte Skelett von der Koralle freigelegt und hinterlässt eine Aufzeichnung der vergangenen Bedingungen.
Insbesondere haben wir nach dem Verhältnis zweier im Korallenskelett vorkommender Elemente gesucht: Strontium und Kalzium, die als Indikator für die Meerwassertemperatur dienen.
Wenn im Korallenskelett weniger Strontium als Kalzium eingebaut ist, bedeutet dies, dass das Wasser warm war, als die Koralle lebte, und umgekehrtWir haben diese Elemente mit Massenspektrometer-Geräten analysiert, die die elementare Zusammensetzung von Materialien selbst bei sehr geringen Konzentrationen quantifizieren.
Frühere Temperaturdaten der Korallen zeigen, wie Klimamuster wie die interdekadische Pazifische Oszillation haben sich über Jahrhunderte entwickelt und bieten einen entscheidenden Kontext für das Verständnis gegenwärtiger und zukünftiger Klimatrends.
Der Pazifische Ozean ist ein wichtiger Treiber der Klimavariabilität auf der ganzen Welt. Am bekanntesten ist dies der Wechsel des Pazifiks vom El Niño- zum La Niña-Zustand alle paar Jahre, wenn Temperaturschwankungen im Ozean zu großen Schwankungen der Niederschlagsmengen und zur Entwicklung von Wirbelstürmen führen.
Doch auch dieser Zyklus ist in Schach gehalten durch die Interdekadische Oszillation, bei der es alle 15 bis 30 Jahre zu einem Temperaturwechsel zwischen dem nördlichen, südlichen und tropischen Pazifik kommt.
Moderne Erwärmung im Kontext
Riesige Felskorallen können in ihrer Wachstumsgeschichte oder der chemischen Zusammensetzung ihrer Skelette jahrhundertealte Geschichten enthalten. So deutet die Koralle beispielsweise darauf hin, dass es zwischen 1370 und 1553 eine bemerkenswerte Warmzeit gab, als das Meer um Fidschi fast so heiß war wie heute. Dies unterstreicht, wie das pazifische Klimasystem natürlich variiert.
Wir können unsere Korallen jedoch mit anderen paläozeanografischen Aufzeichnungen aus dem gesamten Pazifik kombinieren, um ein Gesamtbild zu erhalten. Wenn wir dies tun, stellen wir fest, dass die pazifische Erwärmung im letzten Jahrhundert größtenteils der vom Menschen verursachten globalen Erwärmung zugeschrieben, stellt eine erhebliche Abweichung von der natürlichen Variabilität dar, die in früheren Jahrhunderten verzeichnet wurde.
Während es in manchen Teilen des Pazifiks einmal wärmer war, gab es in anderen ein oder zwei Jahrzehnte kühlere Temperaturen. umgekehrt, dieser Zusammenhang bricht zusammen. Die Erwärmung verläuft im tropischen und subtropischen Pazifik zunehmend synchronisierter.
Dies wiederum bedeutet große Veränderungen in Regenfall und Dürre- und Hochwasserzyklen, da Regen oft durch die Verdunstung von Wasserdampf über wärmeren Meeren entsteht.
Doch diese Erwärmung, die durch einen relativ geringen Unterschied in den Meerestemperaturen im Pazifik gekennzeichnet ist, ist für die letzten sechs Jahrhunderte nicht typisch. Dies deutet darauf hin, dass die Erwärmung des Pazifiks seit Beginn des 20. Jahrhunderts zu beispiellosen Veränderungen in der interdekadischen Oszillation führen könnte.
Auswirkungen auf das zukünftige Klima
Das Verständnis des langfristigen Verhaltens der interdekadischen Pazifischen Oszillation ist für die Vorhersage künftiger Klimaänderungen von entscheidender Bedeutung.
Kürzlich wurde gezeigt, dass eine weitere Studie an Korallen im australischen Great Barrier Reef und dem es umgebenden Korallenmeer zeigten, dass die Rifftemperaturen während der fünf jüngsten Korallenbleichereignisse die höchsten der letzten 407 Jahre waren. Das größte Riff der Welt ist in großer Gefahr.
Unsere eigenen Untersuchungen zeigen, dass das Meer um Fidschi herum so heiß ist wie seit mindestens 653 Jahren nicht mehr. Diese Veränderungen könnten zu extremeren Wetterbedingungen wie längeren Dürren oder intensiveren tropischen Wirbelstürmen führen, mit erheblichen Folgen für die Millionen von Menschen, die in der Region leben.
Unsere Studie zeigt, warum langlebige Riesenkorallen als Archiv vergangener Klimaveränderungen so wichtig sind, ihre Zukunft jedoch durch die Erwärmung der Ozeane gefährdet ist. Der Schutz dieser Riesenkorallen ist lebenswichtig.
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Juan Pablo D'Olivo ist Senior Researcher am Institut für Meereswissenschaften und Limnologie am Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM); Ariaan Purich, ist Dozent für Klimavariabilität und -wandel an Monash Universität und Jens Zinke ist Professor für Paläobiologie an University of Leicester
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons Lizenz. Lies das Original Artikel.
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