© A massive, 300-year-old Piorites coral in the Red Sea, similar to that used to gather information on wind patterns related to the South Asian monsoon. Photo: © Konrad Hughen, Woods Hole Oceanographic Institution
© Geographical setting of the studied area in the Red Sea (a and b) and NASA MODIS satellite image of July 26, 2012, showing dust from winds associated with the South Asian monsoon in relation to the two study areas the Sahara was blown through the Tokar gap, artwork: © Bryan, et al.
Koraller i Röda havet ger naturliga rekord av monsunaktivitet
April 22, 2019
Barium i korallskelettet registrerar intensiteten av den sydasiatiska sommarmonsunen
När det gäller att förstå det framtida klimatet erbjuder den sydasiatiska sommarmonsunen en paradox: de flesta klimatmodeller förutspår att monsunregn och vind kommer att intensifieras med ökande mänsklig uppvärmning - men väderdata som samlats in i regionen visar att nederbörden har minskat under de senaste 50 åren.
En nyligen genomförd studie av Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), nyligen publicerad online i tidskriften Geophysical Research Letters, skulle kunna hjälpa till att förklara denna diskrepans. Med hjälp av kemiska data från koraller i Röda havet rekonstruerar forskare vinddata från nästan tre århundraden, vilket ger ett naturligt register över monsunens intensitet. Analysen av data visar att monsunvinden verkligen har ökat under de senaste århundradena.
"Den sydasiatiska monsunen är otroligt viktig", förklarar Konrad Hughen, paleoklimatolog vid WHOI och medförfattare till studien. "Det är ett av de största klimatsystemen i världen som förser nästan en miljard människor med vatten - men vi förstår inte riktigt dess långsiktiga beteende - det är ett mycket komplicerat system."
Problemet, tillägger han , är att baserat på historiska register över nederbörd är det svårt att beräkna medelvärden över en stor region. Hughen och hans kollegor kunde avslöja denna information tack vare beteendet hos monsunvindarna själva. En gren av monsunen rör sig mestadels från väst till öst och korsar Sahara i nordöstra Afrika och absorberar fint damm och lera. Vindarna kanaliseras sedan genom Tokar-ravinen, ett smalt bergspass i östra Sudan, och dammet som bärs av vinden når Röda havet.
Dammet som absorberas i Sahara innehåller en form av barium som lätt löses upp i havsvatten. Varje år integrerar koraller en del av detta barium i sina skelett varför de växer. Så de lagrar information om vind och damm under sommarmonsunen över hundratals år.
"Bariumet ger oss en indikation på vinden", säger Hughen. "Ju mer barium vi hittade i ett lager av koraller, desto mer vind kom genom Tokar-ravinen det år den bildades, och baserat på dessa vindar kan vi beräkna läget för lågtryckssystemen som orsakade det, och vi fann ut att de främst låg över den indiska subkontinenten, vilket bekräftade vindarnas koppling till monsunen."
Data i korallerna verkar bevisa att historiska nederbördsrekord missar en bredare bild, sa Hughen. Starkare vindar skulle ha ökat luftfuktigheten på den indiska subkontinenten, även om register visar att nederbörden minskar.
"Det kan vara så att dessa rekord helt enkelt missade en del av nederbörden, särskilt förr när de var mindre tillförlitliga, " han säger. "Regn varierar mycket från plats till plats, och om du registrerar nederbörd på bara några få fasta punkter kan lokala variationer inte registreras med ett helt fel slutresultat."
Korallens klimatarkiv visar att styrkan hos monsunen ökar faktiskt med tiden - en trend som överensstämmer med befintliga klimatmodeller - men dess variation minskar från decennium till decennium. Detta tyder på att monsunens cirkulation har blivit mer stabil med ökande uppvärmning av klimatet, så att extra starka vindar och regn under de kommande åren kan vara normalitet och inte undantaget.