Naukowcy rekonstruują historię poziomu morza

February 21, 2018 Kamieniałe rafy koralowe jako klucz do 6000 lat rozwoju

Poziom morza wzrośnie według obecnych prognoz od 80 do 180 centymetrów do końca wieku. Dla szczegółowej oceny wpływu ważne jest, aby wiedzieć, jak poziom mórz zachowywał się w najnowszej historii geologicznej. W nowym badaniu międzynarodowy zespół badawczy po raz pierwszy opublikował dokładną co do centymetra rekonstrukcję poziomu morza w środkowej części Pacyfiku w ciągu ostatnich 6000 lat.

Obecnie globalnie podnoszący się poziom morza jest bezpośrednią konsekwencją zmian klimatu. Zgodnie z obecnymi obliczeniami, topnienie lodowców i ocieplenie wód oceanicznych zapewniają, że do końca tego stulecia poziom oceanów będzie wyższy o 80 do 180 centymetrów. Jednak liczby te odzwierciedlają jedynie zmiany regionalne. Jeśli chcesz wiedzieć, jak dokładnie zmienia się objętość wody morskiej, potrzebujesz bardziej szczegółowych informacji na temat dynamiki poziomu morza w długich okresach czasu. Pomocne może być spojrzenie w przeszłość. Ponieważ w poprzednich tysiącleciach poziom morza rzadko był stały, stała zmiana była jednak regułą.

W międzynarodowym czasopiśmie Nature Communications grupa naukowców z Francji, Szwajcarii, Kanady i GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research Kiel opublikowała teraz dokładną co do centymetra historię poziomu morza w środkowym Pacyfiku w ciągu ostatnich 6000 lat.

Naukowcy badali mikro-atole na dwunastu wyspach Południowego Pacyfiku, które zostały utworzone przez specjalne koralowce kamienne z rodzaju Porites w okresie od 2012 do 2015 roku. Te miniaturowe atole mają średnicę od dziesięciu centymetrów do ośmiu metrów. "Skamieniałe rafy koralowe od dawna są wykorzystywane jako świadkowie wcześniejszych poziomów wody, ponieważ rosną one stosunkowo blisko powierzchni wody. Jednak dokładność jest ograniczona, ponieważ zakres wzrostu wynosi zwykle od 0 do 20 metrów pod wodą ", wyjaśnia prof. dr med. Anton Eisenhauer z GEOMAR, jeden ze współautorów badania.

Koralowce z rodzaju Porites rosną jednak bezpośrednio na powierzchni wody, a następnie poziomo na granicy wody i powietrza. "Fakt, że po raz pierwszy użyliśmy go jako wskaźnika poziomu morza, był decydujący dla precyzyjnego określenia wysokości poziomu morza w przeszłości" - wyjaśnia Eisenhauer. Jednak skamielina, dziś częściowo znajdująca się powyżej linii wodnej, musiała być również dokładnie datowana. Naukowcy byli w stanie określić wiek próbek z dokładnością do kilkudziesięciu lat, a nawet lat. W tym celu wykorzystali tak zwaną metodę uranowo-torową, która polega na tym, że proporcje pierwiastków uranu i toru w próbkach porównuje się z proporcjami w czasie formowania się koralowca.

Analiza danych pokazuje, że poziom morza w Polinezji Francuskiej między 6000 a 4000 lat przed dniem dzisiejszym stale wzrastał, aż osiągnął maksymalną wartość około jednego metra powyżej obecnego poziomu. Od tego czasu poziom morza ponownie się obniżył, co jest przyczyną istnienia tropikalnego świata wysp z licznymi atolami koralowymi na Pacyfiku i Oceanie Indyjskim. Podnoszenie się i opadanie odzwierciedla topnienie czap lodowych i dynamikę pokrywy lodowej Antarktydy. Rzeczywistą dynamikę objętości oceanu od ostatniego wzrostu poziomu morza można obliczyć za pomocą złożonych obliczeń matematycznych na podstawie uzyskanej krzywej poziomu morza.

Dane pokazują, że nawet po szczycie klimatycznym i maksymalnym promieniowaniu słonecznym 6000 lat temu poziom morza wzrósł o kolejne 1,5 do 2,5 metra w tempie od 0,3 do 0,5 milimetra rocznie. "Uważa się, że ten dodatkowy wkład wód roztopowych pochodzi z topniejącego paku lodowego z Antarktydy. Wyniki pokazują również, że w ciągu ostatnich 6000 lat poziom mórz pozostawał stabilny w wąskich granicach tylko przez maksymalnie 300 lat, ale poza tym charakteryzował się wysokim poziomem dynamiki "- powiedział profesor Eisenhauer.

Wiedza ta zostanie również wykorzystana w przyszłych szacunkach dotyczących oczekiwanego poziomu morza. "Obecny, spowodowany przez człowieka wzrost, różni się jednak jednym czynnikiem od wydarzeń historycznych na Ziemi: jest znacznie szybszy", podkreśla profesor Eisenhauer.

Link do badania: https://www.nature.com/articles/s41467-017-02695-7.