Spørgsmål og svar:Sporing af El Niños historie

I december 2018, prognosemænd annoncerede en høj sandsynlighed for, at denne vinter vil bringe El Niño, som opstår, når usædvanligt varmt stillehavsvand skaber ændringer i vejrmønstre rundt om i verden. Fænomenet forårsager forudsigelige temperatursvingninger, vind og regn, og kan være en vigtig indikator for afgrødeudbyttet. Men hvad ved vi egentlig om El Niño ud over nutiden? Hvor meget af dens variation er naturlig vs. påvirket af mennesker?

At studere vejrmønstre over tid er det første skridt til at forstå aktuelle begivenheder, og hvordan de kan reagere i en opvarmende verden. For bedre at kunne tilskrive og forudse ændringer i klimasystemet, Stanford-forskere har kigget forbi El Niños nyere historie, bruge data fanget i koralrev til at rekonstruere tidligere begivenheder. I en sådan undersøgelse, forskere fra Stanford's School of Earth, Energy &Environmental Sciences (Stanford Earth) analyserede stabile isotopdata fra en 492 år lang kerne taget fra en enkelt Porites-koral - den længste sådan koralkerne, der nogensinde er indsamlet. Kernen, fundet nær Ta'u i Amerikansk Samoa i det sydlige Stillehav, giver information om ændringer i den geografiske udstrækning og intensiteten af ​​El Niño og La Niña begivenheder over tid.

Stanford Earth talte med hovedforfatteren Neil Tangri, en kandidatstuderende med professor i jordsystemvidenskab Rob Dunbar, om implikationerne af det, de lærte ved at kigge tilbage gennem historien i den kerne.

Hvad er elementerne i El Niño og La Niña, og hvordan påvirker de os?

El Niño er et fænomen, der sker hvert andet til ottende år, når vandet i den vestlige Stillehavs varme pool bevæger sig mod øst over det ækvatoriale Stillehav, skabe unormalt varme havoverfladetemperaturanomalier i det østlige tropiske Stillehav. Mens de bevæger sig, de bringer med sig et område med stigende varm luft ledsaget af kraftig regn. Dette har afsmittende virkninger på den globale atmosfæriske cirkulation, som derefter forårsager tørke i Australien og Indonesien, vådt vejr langs Amerikas vestkyst, reduceret atlantisk orkandannelse og mere. La Niña ser den varme pool og tilhørende fænomener bevæge sig længere mod vest, og den har en tendens til at være mindre dramatisk end El Niño.

Ikke alle El Niño-begivenheder er ens, imidlertid. Det rumlige mønster af El Niño er vigtigt på grund af, hvordan det påvirker forskellige regioner rundt om i verden. For eksempel, Indisk monsunfejl er forbundet med El Niño-begivenheder i det centrale Stillehav, mens våde vintre i Californien er mere drevet af det østlige Stillehav El Niño.

Hvad var overraskende ved dine resultater?

Ta'u-korallen afslørede et par overraskelser. Den ene er, at "fodaftrykket" af El Niño-begivenheder er skrumpet i løbet af det 20. århundrede. Med andre ord, Stillehavets trekantformede kile, der bliver varmere, når en El Niño sker, er skrumpet ind mod ækvator og Sydamerikas kyst. Det er svært at vide, om dette svind i arealet er relateret til intensitet eller frekvens. Går vi længere tilbage i tiden, Ta'u-korallen registrerede store udsving i El Niño-aktivitet, men det er svært at sige, om det er på grund af store ændringer i El Niño-intensiteten, eller fordi fodaftrykket er blevet mindre og vokset. Dette er grundlæggende videnskab – forståelse af systemets naturlige og tvungne variabilitet – og det forbedrer vores forståelse af det globale klimasystem.

Hvorfor er det vigtigt at forstå disse fra et historisk perspektiv?

Fordi El Niño – og i mindre grad La Niña – er forbundet med en masse ekstreme vejrfænomener, det er vigtigt at vide, hvordan de vil ændre sig under global opvarmning. Vil El Niño blive mere eller mindre hyppig, mere eller mindre intens eller ændring i dets rumlige mønster? Der er gode fysiske grunde til at støtte nogen af ​​disse resultater, og vi ved ikke, hvilken vej styrkebalancen vil tippe. Ved at se ind i den nære fortid, vi kan bedre forstå rækken af ​​naturlige variationer i El Niño og få en fornemmelse af, hvordan den har reageret på små ændringer i klimasystemet, såsom ændrede niveauer af CO2 i atmosfæren.

Koraller er naturlige registreringer af miljøvariabler, såsom havoverfladetemperatur, der er berørt af El Niño. Lange optegnelser giver os mulighed for bedre at forstå, hvordan El Niño har ændret sig i fortiden, og hvordan den ændrer sig i nutiden.

Hvordan kan koraller fortælle os om tidligere vejrmønstre?

Når koraller vokser, de nedlægger et exoskelet af calciumcarbonat i årlige lag. Ved at tælle lag ned fra nutiden, vi kan få præcision på månedsniveau af den dato, hvor eksoskeletet blev deponeret. Vi analyserer derefter de kemiske egenskaber af dette eksoskelet for at rekonstruere havoverfladetemperatur og saltholdighed på det tidspunkt, hvor korallen voksede.

I de fleste af troperne, instrumentelle temperaturdata går tidligst tilbage til Anden Verdenskrig, og instrumentelle saltholdighedsdata går tilbage til 1980'erne. Så et århundrede, månedsopløsningsregistrering af disse variable fortæller os meget om, hvordan havet har opført sig.