Fossile koralrev viser, at havniveauet steg i eksplosioner under sidste opvarmning

Forskere fra Rice University og Texas A&M University-Corpus Christi's Harte Research Institute for Gulf of Mexico Studies har opdaget, at jordens havniveau ikke steg støt, men snarere skarpt, punkterede udbrud, da planetens gletsjere smeltede i perioden med global opvarmning ved slutningen af ​​den sidste istid. Forskerne fandt fossile beviser i druknede rev ud for kysten af ​​Texas, der viste, at havniveauet steg i adskillige udbrud i længden fra et par årtier til et århundrede.

Resultaterne vises i dag i Naturkommunikation .

"Hvad disse fossile rev viser er, at sidste gang Jorden varmede op, som den er i dag, havniveauet steg ikke støt, " sagde Rice marinegeolog André Droxler, en studie medforfatter. "I stedet, Havet steg ret hurtigt, sat på pause, og skød så op igen i en anden byge og så videre.

"Dette har dybtgående konsekvenser for den fremtidige undersøgelse af havstigning, " han sagde.

Fordi videnskabsmænd ikke tidligere havde specifikke beviser for punkterede årtiers havniveaustigning, de havde ikke meget andet valg end at præsentere risiciene for havniveaustigning i en lineær, årligt format, Sagde Droxler. For eksempel, det internationale panel om klimaændringer, den autoritative videnskabelige kilde om virkningerne af menneskeskabte klimaændringer, "måtte simpelthen tage den forventede stigning i et århundrede, divider med 100 og sig "Vi forventer, at havniveauet stiger så meget om året, '" han sagde.

"Vores resultater giver bevis for, at havniveauet muligvis ikke stiger i en orden, lineær måde, " sagde Rice kystgeolog og studiemedforfatter Jeff Nittrouer.

I betragtning af at mere end en halv milliard mennesker bor inden for få meter fra moderne havoverflade, han sagde, at en stigning i havniveauet udgør en særlig risiko for de samfund, der ikke er forberedt på fremtidig oversvømmelse.

"Vi har observeret en støt stigning i havniveauet i nutidig tid, "Sagde Nittrouer." Men vores resultater viser, at havniveaustigningen kan være betydeligt hurtigere end noget, der endnu er observeret, og på grund af denne situation, Kystsamfund skal være forberedt på potentiel oversvømmelse."

Undersøgelsens beviser kom fra et krydstogt i 2012 af Schmidt Ocean Institutes forskningsfartøj Falkor. Under krydstogtet, Droxler, studiets hovedforfatter og Rice-studerende Pankaj Khanna og Harte Research Institute-kollegerne John Tunnell Jr. og Thomas Shirley brugte Falkors multistråle-ekkolod til at kortlægge 10 fossile rev-steder ud for Texas. Ekkoloddet er et avanceret ekkolod, der producerer højopløselige 3D-billeder af havbunden.

De fossile rev ligger 30-50 miles offshore Corpus Christi under omkring 195 fod vand. Sollys når dem ikke i den dybde, men fordi koraller lever i symbiose med alger, de har brug for sollys for at leve og vokser kun ved eller meget nær havoverfladen. Baseret på tidligere undersøgelser af Texas kystlinje under den sidste istid samt datoerne for fossilprøver indsamlet fra revene i tidligere ekspeditioner, Rice-holdet formodede, at revene begyndte at danne sig omkring 19, 000 år siden, da smeltende iskapper og gletsjere fik havniveauet til at stige over hele kloden.

"Koralrevenes udvikling og død er blevet bevaret, " sagde Khanna. "Deres historie er skrevet i deres morfologi - de former og former, som de voksede i. Og det højopløselige 3D-billedsystem på R/V Falkor gjorde det muligt for os at observere disse former i ekstraordinære detaljer for første gang."

Alle steder i undersøgelsen havde rev med terrasser. Khanna sagde, at de trappelignende terrasser er typiske for koralrevsstrukturer og er signaturer på stigende hav. For eksempel, som et rev vokser ved havets overflade, det kan kun bygges op så hurtigt. Hvis havniveauet stiger for hurtigt, det vil drukne revet på plads, men hvis hastigheden er lidt langsommere, revet kan vedtage en strategi kaldet backstepping. Når et rev træder tilbage, den havvendte side af revet bryder indkommende bølger op lige nok til at revet kan bygge et lodret trin op.

"I vores tilfælde, hvert af disse trin afslører, hvordan revet tilpassede sig en pludselig, punkteret udbrud af havniveaustigning, " sagde Khanna. "Terrasserne bag hvert trin er de dele af revet, der voksede og fyldte ud under pauserne mellem udbrud."

Nogle steder havde hele seks terrasser. Forskerne sagde, at det er vigtigt at bemærke, at selvom stederne i undersøgelsen er så meget som 75 miles fra hinanden, dybden af ​​terrasserne linet op på hvert sted. Droxler og Nittrouer krediterede fundet til Khannas beslutsomhed. Analyse af dataene fra kortlægningsmissionen tog mere end et år, og den tid, der var nødvendig for at svare på spørgsmål, der opstod under publikationens peer-review-proces, var endnu længere.

"Det er sådan videnskab fungerer, " sagde Droxler. "Dette er det første bevis, der nogensinde er blevet tilbudt for havniveaustigning på en tidsskala fra årtier til et århundrede, og vores kolleger forventede jernbeklædte beviser for at støtte denne påstand. "

Nittrouer sagde, at scenariet med punkteret havniveaustigning er et, som mange videnskabsmænd tidligere havde mistænkt.

"Forskere har talt om muligheden for, at kontinental is kan trække sig hurtigt tilbage, " sagde han. "Ideen er, at pludselige ændringer kan opstå, når tærskelbetingelserne er opfyldt - f.eks. der opstår et vendepunkt, hvorved en stor mængde is pludselig frigives til globale oceaner. Når det er smeltet, dette tilføjer vandvolumen og hæver det globale havniveau."

Khanna sagde, at det er sandsynligt, at yderligere fossile beviser for punkterede havniveaustigninger vil blive fundet i klipperekorden på steder over hele kloden.

"Baseret på hvad vi har fundet, det er muligt, at havniveaustigning over årtier vil være en nøglehistorie i fremtidige klimaforudsigelser, " han sagde.