Korallrev stödjer 25 procent av allt marint liv runt om i världen. De i Mexikanska golfen, längs Louisianas kuster, Florida, Texas och Mexiko, kan vara mindre känd och mindre populär bland turister än andra rev; ändå, de fungerar också som viktiga barriärer för stormflod, minska effekterna av farliga orkaner. I en ny artikel publicerad i tidskriften Frontiers in Marine Science , LSU geografi- och antropologiprofessor Kristine DeLong och hennes team av forskare använde kopplade klimatmodellsimuleringar såväl som studier av fossila koraller för att beskriva hur klimatförändringar kommer att påverka reven i Mexikanska golfen inom en inte så avlägsen framtid, inklusive en realistisk ögonblicksbild av åren 2080-2100.

Medan forskare har gjort mycket arbete på Stora barriärrevet i Australien och i Stilla havet och Karibiska reven, DeLong och hennes team är bland de första som producerar klimatprognoser specifikt för Mexikanska golfen.

I ett försök att lära av historien, DeLong studerade fossila koraller från den senaste interglaciala perioden – mellan istider – när jorden var 11 procent varmare på norra halvklotet och det fanns en större förlust av arktisk havsis, med havsnivåer upp till sex meter högre än de är idag. Cirka 120, 000 år sedan, DeLong och hennes medförfattare fann, korallreven kunde anpassa sig till ett nytt och relativt extremt klimat genom att till exempel, rör sig geografiskt, dvs. mot nord- och sydpolen, samt upp eller ner i vattenpelaren för att undvika varmare ytvatten. Florida Keys i sydöstra Mexikanska golfen hade faktiskt omfattande korallrevetäckning under den senaste mellanistidperioden. Detta kan verka lovande i ett scenario där havsytans temperaturer förväntas gå upp med minst 2 grader Celsius eller så mycket som 3,4 grader Celsius år 2100 (cirka 0,37 grader Celsius per decennium), enligt lagets prognoser. Men inte så snabbt, de säger. Temperaturökningen sker mycket snabbare idag än i det avlägsna förflutna, lämnar korallreven lite tid att anpassa sig. Också, på grund av försurningen av haven, inklusive på djupet, korallreven är alltmer fångade mellan varmare ytvatten och surare miljöer djupare i vattenpelaren. Ytterligare, det finns inga bevis för acklimatisering till försurning, och att flytta norrut är uteslutet för korallreven i Mexikanska golfen, eftersom de skulle hamna på land.

"Vi är alla mycket oroade över våra korallrev, " DeLong sa om sig själv och sina medarbetare vid University of Texas i Austin och Rice University i Houston, Tx. "Vi ville få perspektivet på vad som hände i det förflutna, hur rev har reagerat på klimatförändringar som är antingen naturliga eller antropogena, betydelse orsakad av människor. Det har funnits en betydande naturlig klimatvariation som det är viktigt att titta på eftersom det säger oss något om vad vi kan förvänta oss under de kommande 100 åren. Det kan hjälpa oss att svara på många viktiga frågor."

Genom att dejta koraller, går ännu längre tillbaka med uran-toriumdatering än med radiokoldatering, DeLong och hennes medförfattare kan observera paleo-miljöförändringar i antika korallskelett.

"Du ser kemiska förändringar i korallskelett när sammansättningen förändras i deras miljö, " förklarar hon. "Eftersom koraller växer i vatten, de registrerar den informationen varje dag när de odlar skelettet. Vi har en mycket god uppfattning om hur gamla vissa fossil är och kan få ganska exakta uppgifter. Jag tittar på de senaste 2 miljoner åren, och från en geologs perspektiv, det är ganska nyligen."

I deras tidning, forskarna påpekar att det inte finns några korallrev kvar på planeten i orörda skick. Reven i Mexikanska golfen har upplevt värmestress sedan 1970-talet och anses nu vara i dåligt till bra skick. Ett av de rev som klarar sig bäst är Flower Garden Banks, sitter på toppen av en saltkupol i norra Mexikanska golfen på kanten av kontinentalsockeln. Det är en fem timmars båttur att komma ut dit, och det finns oljeplattformar runt korallrevet eftersom det finns olja under saltkupolen som korallerna växer ovanpå.

"Enligt min åsikt, det är det vackraste revet i amerikanska vatten, " sa DeLong. "Tyvärr, många människor ser det inte eftersom det är så avlägset."

Stora hot mot alla rev är förändringar i havsvattnets pH och karbonatkemi, som avsevärt minskar korallbiomineralisering, som förvandlar ett djur – korallen – till vad som egentligen är sten, eller kalciumkarbonat.

"Du kan tänka på korall som en individuell byggnad, medan ett rev är en hel stad, " DeLong förklarar. "Det finns svampar och alger, för, men korall är grundarten som får revet att fungera. Utan korall, det skulle vara som att försöka bygga en stad utan betong."

När denna "betong" försvagas, det kommer sannolikt att drabbas av värre skada av stormar, som kommer att öka i intensitet och svårighetsgrad med stigande temperaturer.

"Om du tappar ett korallrev, du förlorar alla som bor där och alla som är beroende av vad som bor där, " Fortsätter DeLong. "Juvenil fisk, som röd snapper vi alla älskar att äta, och karibiska hummer lever på rev i Mexikanska golfen. Rev är plantskolor för många av de fiske som vi är beroende av för mat."

DeLongs team fann att det enda sättet att förhindra allvarliga skador på Mexikanska golfens rev skulle vara att begränsa den globala uppvärmningen till 1,5 grader Celsius år 2100 och stabilisera atmosfärens koldioxid under 2005 års nivåer genom att begränsa vår användning av fossila bränslen – något de kallar ett "högt". mål."

"Om vi ​​begränsar utsläppen av växthusgaser, och fortsätt inte som vanligt, vi kan stoppa temperaturerna från att gå upp, hindra Grönland och Antarktis från att smälta mer, och havsnivån från att stiga, " DeLong sa. "När korallreven bygger struktur – sten – hjälper de till att bryta upp vågor när stora stormar kommer igenom. Rev bryter upp vågenergi och skyddar våra kuster från stormfloder, så vi har många skäl att bry oss om dem."

"Även om LSU:s campus ligger cirka 30 fot över havet, vi är fortfarande i en lågt liggande kustlinje, " fortsatte hon. "I somras, till exempel, det var stor oro för översvämningar från Mississippifloden med orkanen Barry. Stormflod och flodöversvämning blandas inte, och vi hade mycket tur att Barry inte föll mycket regn på oss. Vi hade tur; vallarna fungerade, men varje gång det är en översvämning eller storm, vi är mer och mer mottagliga. National Oceanic and Atmospheric Administrations förutsägelser för kategori 5-stormar visar nu stormfloder från Mexikanska golfen som går så långt norrut som LSU:s campus och vi är tre timmar från kusten! Förhoppningsvis, det kommer aldrig att hända, men vi måste alla oroa oss för detta och vara oroliga."