science >> Wetenschap >  >> Natuur

Koraalskeletten fungeren als archief van woestijnomstandigheden uit Little Ice Age

Een koraalrif in de noordelijke Rode Zee heeft enorme kolonies die worden gebruikt in paleoklimatologisch onderzoek. Krediet:Thomas Felis, MARUM, Universiteit van Bremen

De Sahara en de Arabische woestijnen koelden niet zoveel af als de rest van het noordelijk halfrond tijdens de kleine ijstijd, maar in feite waren ze 200 jaar geleden droger dan nu, volgens een nieuwe studie.

De Kleine IJstijd was een koele periode van rond 1450 tot 1850. Europa was erg koel en beleefde in 1816 zelfs een "jaar zonder zomer" vanwege de uitbarsting van de berg Tambora in 1815, een vulkaan in Indonesië. Wetenschappers wisten dat Europa tijdens de Kleine IJstijd aanzienlijk afkoelde vanwege historische gegevens, maar ze wisten niet hoe andere delen van de wereld werden beïnvloed, zoals de Sahara en de Arabische woestijnen.

Mensen begonnen rond 1850 weerstations over de hele wereld te installeren, wat betekent dat er voor die tijd geen instrumenten waren waarmee wetenschappers het klimaat konden analyseren. In de woestijn, natuurlijke archieven, zoals bomen die worden gebruikt om historische klimaatveranderingen te detecteren, waren niet beschikbaar.

In een nieuwe studie, onderzoekers analyseerden een koraal uit de Rode Zee, die tussen de Sahara en de Arabische woestijnen ligt, om temperaturen en droogte in de twee woestijnen van 1750 tot 1850 te reconstrueren.

Koralen bieden een natuurlijk archief in de oceaan aan de oppervlakte dat klimaatvariabiliteit documenteert, zei Thomas Felis, een marien geoloog bij MARUM, het Centrum voor Mariene Milieuwetenschappen aan de Universiteit van Bremen, Duitsland, en hoofdauteur van de nieuwe studie in Geofysische onderzoeksbrieven , een tijdschrift van de American Geophysical Union.

Een röntgenfoto van een koraalplaat in het noorden van de Rode Zee. Het skeletdichtheidsbandenpatroon van afwisselende banden van hoge (donkere kleur) en lage dichtheid (lichte kleur) is zichtbaar. Een jaar wordt weergegeven door een bandpaar met lage en hoge dichtheid. Kerndiameter is 3,5 cm. Krediet:Thomas Felis, MARUM, Universiteit van Bremen

Uit de nieuwe studie blijkt dat de Sahara en de Arabische woestijnen in deze periode niet zo veel afkoelden als Europa en dat de woestijnen droger waren dan ze nu zijn.

Het begrijpen van natuurlijke klimaatvariabiliteit in het verleden kan de projecties van toekomstige klimaatverandering verbeteren, vooral in de subtropen, volgens de auteurs van de studie. Klimaatinformatie uit het verleden kan inzicht geven in reacties van het klimaatsysteem op grote gebeurtenissen, zoals vulkaanuitbarstingen. Dit inzicht kan helpen bij het produceren van een betrouwbaardere projectie van toekomstige klimaatveranderingen.

Klimaat volgen

In de nieuwe studie de onderzoekers bemonsterden een jaarlijks gestreept koraal van de noordelijke Rode Zee, die een uniek archief van temperatuur en droogte biedt buiten het waarnemingsrecord.

De skeletten van deze steenkoralen zijn gemaakt van calciumcarbonaat, waardoor ze jaarlijkse banden kunnen bouwen en geochemische tracers kunnen opnemen terwijl ze groeien. Het proces is vergelijkbaar met hoe bomen ringen ontwikkelen naarmate ze ouder worden. Röntgenfoto's van koraalskeletplaten tonen afwisselend lichte en donkere lagen, die het resultaat zijn van veranderingen in groeisnelheid en verschillen in skeletdichtheid, volgens de U.S. Geological Survey. Grotere levende koralen tonen continue records van de afgelopen 100 tot 400 jaar, en weerspiegelen veranderingen in omgevingsfactoren.

Krediet:Thomas Felis, MARUM, Universiteit van Bremen

"Deze jaarlijkse bands geven ons een soort kalender, zodat we terug kunnen tellen in de tijd, "Zei Felis. Door de geochemie van de banden te analyseren, kunnen wetenschappers vroegere oceaantemperaturen en veranderingen in het zoutgehalte reconstrueren, hij zei.

De nieuwe studie leverde twee belangrijke bevindingen op:de oostelijke Sahara en de Arabische woestijn koelden niet af toen het grootste deel van het noordelijk halfrond dat deed tijdens de kleine ijstijd en de woestijnen waren droger dan ze nu zijn. De milde temperaturen die de twee woestijnen ervoeren, waren waarschijnlijk het gevolg van veranderingen in de atmosferische circulatie, volgens de auteurs.

"De geochemie van de koralen is een archief voor het zoutgehalte van het zeeoppervlak, en daarom een ​​proxy voor verdamping en atmosferische circulatieveranderingen, ' zei Felis. 'Deze krant, en hopelijk meer papieren, zal bijdragen aan een tropisch netwerk van koraalregistraties van temperatuur en zoutgehalte van het zeeoppervlak die teruggaan tot in de Kleine IJstijd."

De afwezigheid van uitgesproken afkoeling in de oostelijke delen van de Sahara en de Arabische woestijnen tijdens de late Kleine IJstijd - zoals blijkt uit de resultaten van de studie - heeft implicaties voor de detectie van het begin van de opwarming van het industriële tijdperk in deze grote continentale gebieden, die niet vóór het begin van de 20e eeuw begon, volgens de auteurs van de studie.

"Kleine veranderingen in de klimaatvariabiliteit... hebben gevolgen voor miljoenen mensen in de tropen tot subtropen, zei Felis. "Daarom, het is belangrijk om echt meer te begrijpen over klimaatdynamiek in tijdschalen die zeer relevant zijn voor samenlevingen."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.