De oceaan rond de Galápagos-eilanden warmt sinds de jaren zeventig op, volgens een nieuwe analyse van de natuurlijke temperatuurarchieven die zijn opgeslagen in koraalriffen.

De bevinding verraste het door de Universiteit van Arizona geleide onderzoeksteam, omdat de schaarse instrumentele gegevens over de temperatuur van het zeeoppervlak voor dat deel van de oostelijke tropische Stille Oceaan geen opwarming lieten zien.

"Mensen wisten niet dat de Galápagos of de oostelijke Stille Oceaan aan het opwarmen was. Mensen theoretiseerden of suggereerden dat het afkoelde, " zei hoofdauteur Gloria Jimenez, een UA-promovendus in de geowetenschappen.

Wetenschappers dachten dat een sterke opwelling van koudere diepe wateren de regio heeft gespaard van de opwarming die wordt waargenomen in andere delen van de Stille Oceaan, ze zei.

"Mijn collega's en ik laten zien dat de oceaan rond de noordelijke Galápagos-eilanden opwarmt en sinds de jaren zeventig "Zei Jimenez. Het onderzoek maakt deel uit van haar promotiewerk.

Jimenez bestudeerde kernen van koraalkoppen in het onbewoonde noordelijke deel van het nationale park Galápagos in Ecuador. De kernen vertegenwoordigden de jaren 1940 tot 2010. Koralen leggen seizoensgebonden groeilagen vast die dienen als een natuurlijk archief van oceaantemperaturen.

Uit haar analyse bleek dat van 1979 tot 2010 regionale oceaantemperaturen stegen met bijna 0,4 graden F (0,2 graden C) per decennium - ongeveer 1,1 graden F (0,6 graden C) in het algemeen.

De zeer sterke El Niño van 1982-83 verwarmde de omringende oceaan tijdelijk zo sterk dat de meeste koralen in het zuidelijke deel van de Galápagos stierven, zei co-auteur Julia Cole, die de koraalkernen verzamelde terwijl ze een faculteitslid was aan de UA.

Ze maakt zich zorgen over de opwarming van de oceaan rond de noordelijke Galápagos en delen van de oostelijke tropische Stille Oceaan.

"De opwarming in dit gebied is bijzonder verontrustend, omdat het de enige plek is waar riffen zijn blijven bestaan ​​in de Galápagos. Dit suggereert dat die riffen kwetsbaarder zijn dan we dachten, " zei Cole, die nu hoogleraar aard- en milieuwetenschappen is aan de Universiteit van Michigan.

Het onderzoeksrapport, "Northern Galápagos-koralen onthullen de opwarming van de twintigste eeuw in de oostelijke tropische Stille Oceaan, " door Jiménez, Cole en hun co-auteurs, Diane M. Thompson van de Boston University in Massachusetts en Alexander W. Tudhope van de University of Edinburgh in het VK, staat gepland voor publicatie in Geofysische onderzoeksbrieven op 21 februari.

De Nationale Wetenschapsstichting, de UK Natural Environment Research Council en de Philanthropic Education Organization Fellowship financierden het onderzoek.

Al 30 jaar, Cole, een paleoklimatoloog, heeft klimaatverandering en de El Niño/ La Niña klimaatcyclus bestudeerd.

In 1989 ging ze naar de Galápagos in de hoop de natuurlijke klimaatarchieven die zijn opgeslagen in koralen te gebruiken om een ​​langetermijnverslag van El Niño te ontwikkelen, maar ontdekte dat geen van de grote, oude koralen die volgens anderen de intense opwarming van de El Niño van 1982-83 hadden overleefd.

"We gingen van site naar site - en ze waren allemaal weg, " zei Cole. "Een van mijn collega's zei:'Vroeger waren hier koralen, en nu zie ik alleen maar zand.'"

Jaren later, ze hoorde dat er nog grote koralen leefden in de buurt van Wolf Island in het afgelegen noordelijke deel van de Galápagos-archipel, dus in 2010 volgde ze de tip op met een team met co-auteurs Tudhope en Thompson, dan een UA-afgestudeerde student.

De teamleden doken naar het rif en namen verschillende kernen van grote, blobby koepelvormige Porites lobata koralen met behulp van een onderwater hydraulische boor aangedreven door plantaardige olie. De kernen met een diameter van drie en een halve inch (8,9 cm) varieerden van twee tot drie voet lang en hadden jaarlijkse banden van 0,4 tot 0,8 inch (1-2 cm) breed. Elke kern vertoonde schade vanaf het moment dat het koraal stopte met groeien tijdens de El Niño 1982-83 en daarna weer begon te groeien.

Jimenez gebruikte chemische analyse om temperatuurinformatie uit twee van die koraalkernen te halen.

Koraalskeletten zijn meestal gemaakt van calciumcarbonaat. Echter, koralen vervangen soms het element strontium voor calcium. Koralen vervangen meer strontium als het water koud is en minder als het water warm is, dus de strontium/calcium-verhouding van een stukje skelet kan onthullen wat de watertemperatuur was toen dat stuk skelet werd gevormd.

Jimenez gebruikte een kleine boor om elke millimeter een klein monster te nemen voor de lengte van elke kern. Ze nam 10 tot 20 monsters van elke jaarband van elke kern en analyseerde de monsters op de strontium/calciumverhouding met behulp van atomaire emissiespectrometrie.

Vervolgens gebruikte ze die informatie om een ​​continu record te maken van de oceaantemperatuur in de regio van 1940 tot 2010.

Omdat de klimaatcyclus El Niño/La Niña grote schommelingen in de oceaantemperaturen rond de Galápagos en in de oostelijke tropische Stille Oceaan veroorzaakt, veranderingen op de lange termijn kunnen moeilijk te herkennen zijn.

Jimenez wilde bepalen of de oceaantemperatuur in de regio significant veranderde van 1940 tot 2010. Daarom analyseerde ze haar Galápagos-koraaltemperatuurchronologieën naast gepubliceerde koraaltemperatuurchronologieën van eilanden verder naar het noorden en westen en instrumentele temperatuurrecords van het zeeoppervlak van de zuidelijke Galápagos-stad Puerto Ayora en de Peruaanse kustplaats Puerto Chicama.

Jimenez zei dat haar onderzoek haar ervan overtuigt dat de oceaan rond de Galápagos en een groot deel van de oostelijke tropische Stille Oceaan opwarmt. Ze maakt zich zorgen over het effect van opwarmende zeeën.

"Het Galápagos National Park is aangewezen als Werelderfgoed omdat het een bijzondere en unieke plek is, "Zei Jimenez. "Het verliezen van de koralen zou een enorme klap zijn voor de biodiversiteit onder water."

Jimenez' volgende project omvat het analyseren van een twee meter lange Galápagos-koraalkern die ze in 2015 verzamelde en die teruggaat tot ongeveer 1850.