By 
Коли кліматологи дивляться в майбутнє, щоб визначити, якими можуть бути наслідки зміни клімату, вони використовують комп’ютерні моделі для моделювання потенційних результатів, наприклад, як зміниться кількість опадів у світі, що нагрівається.
Але вчені Мічиганського університету шукають щось більш відчутне: корали.
Досліджуючи зразки коралів у Великому Бар’єрному рифі, дослідники виявили, що в період між 1750 роком і до сьогоднішнього дня, коли глобальний клімат потеплішав, кількість опадів у вологий сезон у цій частині світу зросла приблизно на 10%, а швидкість екстремальних дощів більше ніж подвоївся. Їх результати опубліковані в Communications Earth&Environment.
«Кліматологи часто кажуть: «Я знав, що буде погано, але я не думав, що це стане так швидко». Але насправді ми бачимо це в цьому кораловому записі», – сказала головний дослідник Джулія Коул, голова Департаменту наук про Землю та навколишнє середовище UM.
«Дослідження майбутнього, як правило, використовують кліматичні моделі, і ці моделі можуть дати різні результати. Хтось може сказати, що опадів більше, хтось може сказати, що опадів менше. Ми показуємо, що принаймні у північно-східному Квінсленді, точно більше опадів, це точно більш мінливий, і це точно вже відбувається».
Дослідження під керівництвом дослідника UM Kelsey Dyez проаналізувало зразки керна, пробурені з коралової колонії, розташованої в гирлі річки в північному Квінсленді, Австралія. Під час літніх дощових сезонів опади, що потрапляють у річку, збирають поживні речовини, органічний матеріал і відкладення, які потім переносяться до гирла річки та скидаються в океан, омиваючи коралову колонію.
Коли корали купаються в цій прісній воді, вони сприймають геохімічні сигнали з річки та записують їх у свої карбонатні скелети. Зразки керна коралів демонструють слабкі смуги світлішого та темнішого матеріалу. Ці смуги відображають кожен дощовий і сухий сезон, який пережив корал. Смуги також містять інформацію про клімат у кожну пору року, подібно до того, як кільця дерев записують кліматичні моделі протягом років, коли вони ростуть.
«Ми хочемо знати, коли ми нагріємо Землю, чи буде у нас більше опадів? Менше опадів? Можливо, різні частини Землі реагуватимуть по-різному?» — сказав Дайез. «Цей проект особливо важливий, тому що ми можемо поставити це потепління та зміни в контекст. Ми можемо записати кількість опадів за період до того, як ми маємо інструментальні записи для цієї частини світу».
Щоб точно визначити, скільки опадів випало за кожен дощовий сезон і скільки екстремальних дощів відбувалося протягом кожного сезону, дослідники порівняли інструментальні записи опадів, які почалися в 1950-х роках, з відповідними роками в коралах. Це дало дослідникам період калібрування, який вони могли використати для визначення зв’язку між характеристиками коралів і кількістю опадів, які випадали кожного сезону дощів, поки корали були живі, аж до 1750 року.
Коралове ядро було взято з віддаленого регіону біля північно-східного Квінсленда Австралійським інститутом морських наук. Земля, що оточує вододіл річки, також знаходиться в охоронній зоні, а це означає, що поживні речовини та осад, які змиваються в річку дощами, навряд чи утворюються внаслідок діяльності людини.
«В останні роки в цьому регіоні спостерігалися досить великі коливання між повенями, які були руйнівними для громад, і більш посушливими періодами», — сказав Коул. «Оскільки північно-східна Австралія є сільськогосподарським регіоном, те, як змінюється кількість опадів у теплішому світі, має справжнє відчутне значення. Люди можуть не відчути потепління на кілька градусів за Цельсієм, але вони справді страждають від посухи чи повені».
Щоб реконструювати кількість опадів, дослідники використовували чотири різні показники. Спочатку дослідники подивилися на люмінесценцію смуг у коралі. Коли вони освітлюють корал чорним світлом, органічні сполуки в коралі викликають його флуоресцацію. Чим яскравіше флуоресціює смуга, тим більше органічних сполук потрапляло по річці й осідало на коралі, відображаючи сезон сильних опадів.
Дослідники також виміряли, скільки елемента барію міститься в кожній зі смуг. Кораловий скелет складається з кальцію, але коли барій осідає на скелеті, він може замінити кальцій. Чим більше барію виявлено в смузі, тим більше річкових стоків тече по коралу.
Потім дослідники розглянули стабільні ізотопи вуглецю (вуглець-12 і вуглець-13) у коралі. Чим більше співвідношення цих двох ізотопів сприяє вуглецю-12, тим більше води повинно було йти вниз по річці внаслідок більших опадів.
Нарешті, дослідники дослідили стабільні ізотопи кисню (кисень-16 і кисень-18). Коли співвідношення цих двох ізотопів на користь кисню-16, це є ознакою додаткових опадів і прісної води, що надходить річкою.
Оскільки кораловий рекорд розташований біля північно-східної Австралії, дослідники хотіли зрозуміти, чи вся Австралія зазнала подібних дощів. Переглядаючи інструментальні записи опадів по всій Австралії, дослідники виявили, що збільшення кількості опадів не відбувалося рівномірно по Австралії.
«Насправді це не дуже пов’язано із західною Австралією. Це надто далеко. Але для більшої частини східної Австралії існує значна кореляція. І саме там живе багато людей», — сказав Даєз. «Він особливо сильний у Квінсленді, де зараз відбувається велика кількість екстремальних опадів».
Comments