Wetenschappers die op zoek waren naar een oceanische tegenhanger van de boomringen die vroegere weerpatronen op het land documenteren, hebben er een gevonden in de subtropische wateren van Dry Tortugas National Park nabij de Florida Keys, waar langlevende rotskoralen de chemische signalen van vroegere watertemperaturen bevatten. Door koraalmonsters te analyseren, USGS-onderzoekers en hun collega's hebben bewijs gevonden dat er al in de jaren 1730 een belangrijke 60- tot 85-jarige cyclus van oceaanopwarming en -koeling in de regio heeft plaatsgevonden.

De cyclus genaamd de Atlantische Multidecadale Oscillatie, of AMO, is gekoppeld aan regenval in het grootste deel van de VS, Midwesten droogte, orkaanintensivering en aanlandingen, en de overdracht van oceaanwarmte van de tropische Caribische Zee naar de Noord-Atlantische Oceaan via de Golfstroom. Het interageert op slecht begrepen manieren met de voortdurende klimaatverandering, en het is heel moeilijk te herkennen in archieven van vóór de 20e eeuw.

"De AMO heeft een enorme impact op de menselijke bevolking en de economie, voornamelijk door zijn invloed op regenpatronen, " zei geochemicus Jennifer Flannery van het USGS Coastal and Marine Science Center in St. Petersburg, Florida, die de studie leidde. "Klimatologen vermoeden dat de AMO een natuurlijke klimaatcyclus is die al meer dan 1 jaar bestaat. 000 jaar. Maar tot voor kort kwam het meeste bewijs van schepen op zee, en ging slechts 150 jaar of zo terug.

"Het record dat we hebben verkregen van de Dry Tortugas-koraalkernen legt verschillende complete AMO-cycli vast die 278 jaar teruggaan. Dat geeft klimaatmodelbouwers veel nieuw bewijs om mee te werken terwijl ze proberen om AMO's uit het verleden te begrijpen en toekomstige AMO's te voorspellen."

De monsters van Dry Tortugas volgen nauwkeurig belangrijke klimaatfenomenen zoals de kleine ijstijd die eindigde in het begin van de 19e eeuw, en de dodelijke Dust Bowl-droogte van de jaren dertig. Een onderzoekspaper over de studie verscheen op 15 januari in het tijdschrift paleogeografie, paleoklimatologie, paleo-ecologie .

Dry Tortugas National Park is een cluster van kleine, geïsoleerde eilanden op een belangrijk marien kruispunt:de Straat van Florida, waar de Golf van Mexico en de Caribische Zee uitmonden in de Atlantische Oceaan. De eilanden bevinden zich in een grote zone van zeewater, de Atlantische Warme Pool, die meestal in de lente opwarmt tot 83 graden Fahrenheit (28,5 graden Celsius) of meer. De warmte die is opgeslagen in de Atlantische Warme Pool lijkt de regenval in het Caribisch gebied en delen van Noord-Amerika te beïnvloeden, en de vorming en intensiteit van orkanen.

De Dry Tortuga's liggen ook in de buurt van de oorsprong van de Golfstroom, de stroming die warm zeewater naar Groenland voert, waar het vriest, duikt dieper in de zee, en gaat terug naar de evenaar. Samen, de noordelijke warme stroom aan de oppervlakte en de diepte, koude zuidelijke stroming staat bekend als de Atlantische Meridional Overturning Circulation of AMOC, die het weer in de hele Noord-Atlantische Oceaan beïnvloedt, waaronder de Amerikaanse Atlantische kust en een groot deel van Europa.

Sommige delen van dit circulatiesysteem zijn al eeuwen bekend, maar anderen, zoals de AMO, zijn relatief recente ontdekkingen. Klimatologen willen graag meer leren over de AMO uit een langer record van zee-oppervlaktetemperaturen in deze regio waar oceaanbrede patronen vorm krijgen.

Dat is waar de Dry Tortugas-koraalkernen binnenkomen. Koraalskeletten, zoals boomringen, hebben jaarringen die het bewijs van vroegere weersomstandigheden behouden. Terwijl ze leven, koralen nemen strontium en calcium op uit zeewater, het afzetten van de twee mineralen in hun skeletten in een verhouding die varieert met de watertemperatuur.

Door de strontium-tot-calciumverhouding in koralen te meten, wetenschappers kunnen de temperatuur van het zeeoppervlak in het verleden reconstrueren. Werken met twee keikoralen die in 2008 en 2012 door duikers zijn geboord Het team van Flannery gebruikte een tandartsboor om monsters te verzamelen en te analyseren met tussenpozen van slechts een maand, die teruggaat tot 1837. Door deze twee koralen te combineren met drie andere Dry Tortugas-koraalkernen die teruggaan tot 1733, het team was in staat om 278 jaar aan zee-oppervlaktetemperaturen te volgen.

De Dry Tortugas-koralen laten zien dat na een koude periode in de jaren zestig, de temperatuur van het zeeoppervlak in de regio is tussen 1970 en 2012 met ongeveer 0,8 graden Celsius gestegen. Ze laten ook twee reeksen schommelingen zien in de temperatuur van het zeeoppervlak:een kortere cyclus van 28 tot 30 jaar, en een langere cyclus van 80 tot 90 jaar, consistent met de Atlantische Multidecadale Oscillatie.

De koraalkernen volgen op betrouwbare wijze deze langere cycli van opwarming en afkoeling, wat bevestigt dat de Atlantische Multidecadale Oscillatie de afgelopen drie eeuwen heeft bestaan, zei Flannery. Dit suggereert dat er een nauw verband bestaat tussen de zeetemperaturen in het gebied rond de Dry Tortugas en de grotere AMO.

"Door te kijken naar de oppervlaktetemperaturen van de zee in de Dry Tortugas, klimatologen zijn in staat om op handen zijnde veranderingen te voorspellen die het hele Noord-Atlantische bekken zullen beïnvloeden, ' zei Flannery.