Wetenschappers hebben bewijs gevonden voor een nattere wereld, vastgelegd in een Australische koraalkolonie

Wanneer klimaatwetenschappers naar de toekomst kijken om de potentiële gevolgen van klimaatverandering te bepalen, gebruiken ze computermodellen om mogelijke uitkomsten te simuleren, zoals hoe de neerslag zal veranderen in een opwarmende wereld.

Maar wetenschappers van de Universiteit van Michigan kijken naar iets tastbaarders: koraal.

Door monsters van koraalriffen in het Great Barrier Reef te onderzoeken, ontdekten de onderzoekers dat sinds 1750 tot op de dag van vandaag, toen het mondiale klimaat is opgewarmd, de neerslag in het regenseizoen in dat deel van de wereld met ongeveer 10% is toegenomen. zware regenval is meer Vanaf 10%. Verdubbeld. Hun resultaten zijn gepubliceerd in Aarde- en milieucommunicatie.

“Klimatologen zeggen vaak: 'Ik wist dat het slecht zou worden, maar ik had niet gedacht dat het zo snel slecht zou worden.'” Maar we zien het eigenlijk in dit koraalrecord, zei hoofdonderzoeker Julia. Cole, voorzitter van de afdeling Aard- en Milieuwetenschappen van de Universiteit van Maryland.

“Toekomstige studies maken vaak gebruik van klimaatmodellen, en die modellen kunnen andere resultaten opleveren. Sommigen zeggen misschien meer regen, anderen zeggen misschien minder regen. We laten zien dat er, in ieder geval in het noordoosten van Queensland, zeker meer regen valt. “Absoluut diverser en het gebeurt zeker.”

De studie, geleid door UCL-onderzoeker Kelsey Diez, analyseerde kernmonsters die waren geboord in een koraalkolonie aan de monding van een rivier in het noorden van Queensland, Australië. Tijdens de regenseizoenen in de zomer neemt het regenwater dat de rivier instroomt voedingsstoffen, organisch materiaal en sedimenten op, die vervolgens stroomafwaarts worden getransporteerd en in de oceaan worden geloosd, waardoor de koraalkolonie wordt weggespoeld.

Wanneer koralen in deze zoetwaterstroom baden, vangen ze geochemische signalen van de rivier op en registreren deze in hun koolstofskeletten. Koraalkernmonsters vertonen vage banden van lichter en donkerder materiaal. Deze bereiken weerspiegelen elk regen- en droogseizoen dat het koraal heeft meegemaakt. Deze banden bevatten ook informatie over het klimaat in elk seizoen, net zoals boomringen klimaatpatronen registreren tijdens hun groeijaren.

“We willen weten of we, als we de aarde opwarmen, meer regen gaan zien? Of minder regen? Misschien zullen verschillende delen van de aarde anders reageren?” zei Diez. “Dit project is vooral belangrijk omdat we deze opwarming en veranderingen in de juiste context kunnen plaatsen. We kunnen regenval registreren uit een periode voordat we bruikbare gegevens hadden voor dit deel van de wereld.”

Om precies te bepalen hoeveel regen er in elk regenseizoen viel, en hoeveel gevallen van zware regenval er tijdens elk seizoen plaatsvonden, vergeleken de onderzoekers de registraties van instrumentele regenval vanaf de jaren vijftig met overeenkomstige jaren bij het koraal. Dit gaf de onderzoekers een kalibratieperiode die ze konden gebruiken om de relatie te bepalen tussen koraalkenmerken en de hoeveelheid regen die viel in elk regenseizoen zolang het rif leefde, helemaal terug tot 1750.

De koraalkern werd door het Australian Institute of Marine Science uit een afgelegen gebied in het noordoosten van Queensland gehaald. Het land rond de waterscheiding van de rivier ligt ook in een beschermd gebied, wat betekent dat het onwaarschijnlijk is dat voedingsstoffen en sediment die door regen in de rivier stromen, door menselijke activiteit zijn gegenereerd.

“Dit gebied heeft de afgelopen jaren zeer aanzienlijke schommelingen gekend tussen overstromingen die gemeenschappen verwoestten, en vervolgens periodes van droogte,” zei Cole. “Omdat Noordoost-Australië een landbouwregio is, is de manier waarop de regenval verandert in een warmere wereld van echt tastbaar belang. Mensen voelen misschien geen enkele graad van opwarming, maar ze lijden echt als er sprake is van droogte of een overstroming.”

Om de regenval te reconstrueren, gebruikten de onderzoekers vier verschillende maatstaven. Eerst keken de onderzoekers naar de luminescentie van de banden in het koraal. Wanneer je een zwart licht op koraal laat schijnen, zorgen de organische verbindingen in het koraal ervoor dat het fluoresceert. Hoe helderder de band, hoe meer organische verbindingen de rivier afzakken en op het koraal worden afgezet, wat het seizoen van hevige regenval weerspiegelt.

De onderzoekers maten ook de hoeveelheid barium die in elke band aanwezig was. Het koraalskelet is gemaakt van calcium, maar wanneer barium op het skelet wordt afgezet, kan het calcium verdringen. Hoe meer barium er in het bereik wordt gedetecteerd, hoe meer de rivier over het koraal stroomt.

De onderzoekers keken vervolgens naar de stabiele koolstofisotopen (koolstof-12 en koolstof-13) in het koraal. Hoe groter de verhouding tussen deze twee isotopen ten gunste van koolstof-12, hoe meer water de rivier in zal stromen als gevolg van de toegenomen regenval.

Tenslotte onderzochten de onderzoekers stabiele zuurstofisotopen (zuurstof-16 en zuurstof-18). Wanneer de verhouding tussen deze twee isotopen in het voordeel van zuurstof 16 is, is dit een bewijs van extra neerslag en zoet water dat de rivier afstroomt.

Omdat het koraalrecord zich in het noordoosten van Australië bevindt, wilden de onderzoekers weten of heel Australië soortgelijke regenval had meegemaakt. Kijkend naar neerslagregistraties in heel Australië, ontdekten de onderzoekers dat verhoogde regenvalpatronen niet gelijkmatig in heel Australië voorkwamen.

“Het is eigenlijk niet zo goed verbonden met West-Australië, dat is nogal een afstand, maar voor het grootste deel van Oost-Australië is er een geweldige verbinding, en dat is waar veel mensen wonen”, zei Diez. “Het is vooral sterk in Queensland, waar momenteel veel extreme regenval plaatsvindt.”