Wetenschap
Mangrovebedekking met gesloten bladerdak in het noordwesten en West-Australië volgt de 18,6-jarige oscillatie in het getijbereik veroorzaakt door het schommelen van de maan. Krediet:auteur verstrekt, CC BY
In de zomer van 2015 stierven 40 miljoen mangroven van de dorst. Deze enorme afsterving - 's werelds grootste ooit geregistreerd - doodde rijke mangrovebossen langs de volledige 1.000 kilometer kustlijn aan de Australische Golf van Carpentaria.
De vraag is, waarom? Vorige maand vonden wetenschappers een boosdoener:een sterke El Niño-gebeurtenis, die leidde tot een tijdelijke daling van de zeespiegel. Dat liet mangroven, die afhankelijk zijn van getijden die hun wortels bedekken, hoog en droog achter tijdens een ongewoon droog vroeg moessonseizoen.
Zaak gesloten. Of is het? Hoewel er duidelijk bewijs is voor El Niño, ontdekten we dat deze klimaatcyclus een zeer grote handlanger had:de maan.
In onze studie, gepubliceerd in Science Advances vandaag hebben we de uitzetting en inkrimping van het mangrovebos in de afgelopen 40 jaar in kaart gebracht en duidelijk bewijs gevonden dat de orbitale schommelingen van de maan een effect hadden.
Onze kaarten laten ook zien dat mangroven zich uitbreiden en hun bladerdak dikker wordt over het hele continent, wat hoogstwaarschijnlijk te wijten is aan hogere koolstofdioxidegehaltes. Hoe spectaculair het ook was, de mangrove-afsterving in de Golf van Carpentaria was volkomen natuurlijk.
Welke aanwijzingen hebben de rol van de maan verraden?
Tijdens El Niño-cycli zoals die van 2015 daalt de zeespiegel rond Australië en andere landen in de westelijke Stille Oceaan.
Maar deze klimaatcycli beïnvloeden de hele Indo-Australische regio. Als El Niño de hoofdoorzaak was, hadden ook mangroven elders moeten worden getroffen. Maar de dood van deze struiken en bomen op de wadplaten was grotendeels gelokaliseerd in de Golf van Carpentaria. De sterftecijfers waren het hoogst langs kusten die het volledige bereik van het getij ervaren. Daarentegen bleven mangroven gedijen aan de getijdengrenzen van de estuaria, tot ver in de uiterwaarden waar de klimatologische effecten het sterkst zouden moeten worden gevoeld.
Dat is waar de maan binnenkomt - en in het bijzonder de 'maanwobble'. In 1728 merkten astronomen op dat het vlak waarin de maan om de aarde draait niet vast staat. In plaats daarvan wiebelt het op en neer, een beetje als een draaiende munt als het begint te vertragen.
Toen we de omvang en verspreiding van Australische mangrovebossen in kaart brachten over de afgelopen 40 jaar, vonden we duidelijke tekenen van het schommelen van de maan aan het werk. Deze 18,6-jarige omloopcyclus blijkt de belangrijkste reden te zijn waarom het bladerdak van de mangrove groeit en krimpt rond de meeste kustlijnen van Australië - en verklaart de patronen van mangrovesterfte in de Golf van Carpentaria.
Je vraagt je misschien af waarom de wiebel zo'n invloed heeft op het leven of sterven van mangroven. Het zijn de getijden. De wiebel verandert hoe de zwaartekracht van de maan aan de oceanen van de wereld trekt, dus perioden van uitzonderlijk hoog water worden 9,3 jaar later gevolgd door uitzonderlijk laag water.
Onderzoek door NASA-wetenschappers suggereert dat deze cyclus waarschijnlijk zal leiden tot grote kustoverstromingen in het begin van de jaren 2030, als extreem hoog water samenkomt met een versnellende zeespiegelstijging.
De auteur inspecteert de afsterving van mangroves in het verre noorden van Queensland, april 2016. Credit:auteur verstrekt
De maan-mangrovecyclus is van bovenaf duidelijk zichtbaar. Toen we veranderingen in dicht mangrovebos in Noordwest- en West-Australië in kaart brachten, zagen we duidelijke pieken in gesloten bladerdak - waar mangrovebladeren en -takken dikker worden om meer dan 80% van de grond te bedekken - samenvallend met de hoogste getijdenfase van de maancyclus.
Wanneer de getijden het hoogst zijn, overstroomt water de mangroven en brengt het voedingsstoffen met zich mee, die de groei versnellen. Deze perioden hebben mogelijk invloed op de hoeveelheid blauwe koolstof die wordt opgeslagen door mangroven over duizenden vierkante kilometers.
Maar wanneer de getijden het laagst zijn, kunnen mangroven niet het water krijgen dat ze nodig hebben. In de periode 2015-2016 verminderde de schommelingen van de maan het getijdenbereik in de Golf van Carpentaria - genoeg om de getijden met naar schatting 40 cm te verminderen. Eerdere mangrove-sterftegebeurtenissen in 1998 en 1982 vielen ook samen met deze troggen.
In 2015 daalden de getijden langs de noordkust van Australië verder onder invloed van El Niño, die zeewater naar de oostelijke Stille Oceaan verplaatst. Het resultaat van de overlappende maan- en klimaatcyclus in de Golf van Carpentaria was de massale dood van mangroven.
Een uitdaging die we hadden was om onderscheid te maken tussen de effecten van El Niño en het schommelen van de maan, aangezien ze de neiging hebben zich in dezelfde periode in de westelijke Stille Oceaan voor te doen. Sommige wetenschappers hebben zelfs gesuggereerd dat het schommelen van de maan kan bijdragen aan intense El Niño-gebeurtenissen.
Om de twee oorzaken te achterhalen, vertrouwden we op een gril in het schommelen van de maan - en een gril in de kustlijn.
De timing van de maanschommeling van de perioden van vloed en eb wordt omgekeerd tussen kustlijnen met twee vloeden per dag (half-dagelijkse getijden) en kusten die elke dag één vloed ontvangen (dagelijkse getijden).
De Golf van Carpentaria is een van de weinige kusten in Australië met dagelijkse getijden. De meeste andere kustlijnen hebben elke dag twee vloedgolven. Alles bij elkaar betekende dit dat in 2015 semi-dagkusten grotere getijden hadden dan normaal, terwijl zeldzame dagkusten zoals die langs de golf kleinere getijden hadden dan normaal.
Dit verklaart waarom mangroven in de semi-dagelijkse kusten direct naast de Golf van Carpentaria in de zomer van 2015-16 werden gespaard.
De noordelijke kustlijnen naast de golf bevonden zich in de hoogwaterfase van de 18,6-jarige cyclus en waren dus beschermd tegen El Niño. In de dagelijkse Golf van Carpentaria, de kleine getijdenfase van de maanwobbelcyclus gecombineerd met El Niño. Lagere zeespiegels en een lager getijverschil duwden mangroven over de rand.
Interessant is dat ondanks de El Niño mangroven bleven groeien in de buurt van de getijdekop van rivieren in de golf, omdat het effect van de maanschommeling stroomopwaarts minder uitgesproken was.
Dit is goed nieuws voor mangroven. We weten nu dat natuurlijke klimaatcycli op korte termijn, zoals El Niño, op zichzelf waarschijnlijk geen wijdverbreide mangrovesterfgevallen kunnen veroorzaken. And we can anticipate the danger times when it coincides with the low tides brought by the lunar wobble.
While mangroves still face an uncertain future adapting to a world of higher seas, we can chalk the 2015 mass death up to "natural causes." + Verder verkennen
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com