Stängt mangroveskydd i nordvästra och västra Australien spårar den 18,6-åriga svängningen i tidvattnet som orsakats av månens vinglar. Kredit:Författare tillhandahålls, CC BY
Under sommaren 2015 dog 40 miljoner mangroveväxter av törst. Denna enorma död - världens största som någonsin registrerats - dödade rika mangroveskogar längs hela 1 000 kilometers kustlinje vid Australiens golf av Carpentaria.
Frågan är varför? Förra månaden hittade forskare en boven:en stark El Niño-händelse, som ledde till ett tillfälligt fall i havsnivån. Det lämnade mangrover, som är beroende av tidvatten som täcker sina rötter, högt och torrt under en ovanligt torr tidig monsunsäsong.
Avslutat fall. Eller är det? Även om bevis tydligt implicerar El Niño, fann vi att denna klimatcykel hade en mycket stor medbrottsling:månen.
I vår studie, publicerad i Science Advances idag har vi kartlagt utvidgningen och sammandragningen av mangroveskogens täckning under de senaste 40 åren, och hittat tydliga bevis för att månens orbital-wobble hade en effekt.
Vår kartläggning visar också att mangroveväxter expanderar och att deras tak tjocknar över hela kontinenten, vilket med största sannolikhet beror på högre koldioxidnivåer. Även om det var spektakulärt, så var händelsen med mangroven i Carpentariabukten helt naturlig.
Vilka ledtrådar gav bort månens roll?
Under El Niño-cykler som den 2015 sjunker havsnivån runt Australien och andra länder i västra Stilla havet.
Men dessa klimatcykler påverkar hela den indo-australiska regionen. Om El Niño var huvudorsaken borde mangrove på andra håll också ha drabbats. Men dödsfallen av dessa buskar och träd som bor i tidvattensplattor var till stor del lokaliserade till Carpentariabukten. Dödstalen var högst längs kustlinjer som upplever hela spektrat av tidvattnet. Däremot fortsatte mangrover att frodas vid flodmynningarnas tidvattengränser, långt in på översvämningsslätterna där klimateffekterna borde märkas starkast.
Det är där månen kommer in - och särskilt "månens vinkling". Redan 1728 märkte astronomer att planet där månen kretsar runt jorden inte är fixerat. Istället vinglar den upp och ner, lite som ett snurrande mynt när det börjar sakta ner.
När vi kartlade omfattningen och utbredningen av australiensiska mangroveskogar under de senaste 40 åren, fann vi tydliga tecken på månens vinglar i arbete. Denna 18,6-åriga omloppscykel visar sig vara den främsta anledningen till att mangrovekronorna expanderar och drar ihop sig runt de flesta av Australiens kustlinjer – och förklarar mönstren för mangrovedödlighet i Carpentariabukten.
Du kanske undrar varför vinklingen har ett sådant inflytande över om mangrove lever eller dör. Det är tidvattnet. Vinklingen förändrar hur månens gravitation drar på världshaven, så perioder med exceptionellt högvatten följs av exceptionellt lågvatten 9,3 år senare.
Forskning från NASA-forskare tyder på att denna cykel sannolikt kommer att leda till stora kustöversvämningar i början av 2030-talet, eftersom extrema högvatten möter en accelererande havsnivåhöjning.
Författaren inspekterar mangrovens död i långt norra Queensland, april 2016. Kredit:Författare tillhandahålls
Mån-mangrovecykeln är tydligt synlig från ovan. När vi kartlade förändringar i tät mangroveskog i nordvästra och västra Australien, såg vi tydliga toppar i stängt tak – där mangroveblad och grenar tjocknar till att täcka mer än 80 % av marken – sammanfallande med den högsta tidvattenfasen i måncykeln.
När tidvattnet är som högst översvämmar vattnet mangroveskogen och för med sig näringsämnen som påskyndar tillväxten. Dessa perioder kan potentiellt påverka hur mycket blått kol som lagras av mangrover över tusentals kvadratkilometer.
Men när tidvattnet är som lägst kan mangroven inte få det vatten de behöver. Under 2015–2016 minskade månens vinglar tidvattnet i Carpentariabukten – tillräckligt för att minska tidvattnet med uppskattningsvis 40 cm. Tidigare mangrove dieback-händelser 1998 och 1982 sammanföll också med dessa dalar.
Under 2015 föll tidvattnet längs Australiens norra kustlinje ytterligare under påverkan av El Niño, som förflyttar havsvatten till östra Stilla havet. Resultatet av den överlappande mån- och klimatcykeln i Carpentariabukten var mangrovens massdöd.
En utmaning vi hade var att skilja mellan effekterna av El Niño och månens wobble, eftersom de tenderar att inträffa under samma tidsperiod i västra Stilla havet. Vissa forskare har till och med föreslagit att månens vinkling kan bidra till intensiva El Niño-händelser.
För att reta ut de två orsakerna, förlitade vi oss på en egenhet i månvågen – och en egenhet i kustlinjen.
Månens wobblings tidpunkt för hög- och lågvattenintervallsperioderna är omvänd mellan kustlinjer med två högvatten varje dag (halvdagligt tidvatten) och de som får ett högvatten varje dag (dagligt tidvatten).
Gulf of Carpentaria är en av de få kustlinjerna i Australien med dagliga tidvatten. De flesta andra kustlinjer har två högvatten varje dag. Sammantaget innebar detta att halvdagliga kustlinjer hade större tidvatten än vanligt under 2015, medan sällsynta dygnskustlinjer som de längs viken hade mindre tidvatten än vanligt.
Detta förklarar varför mangroveskogar i de halvdagliga kustlinjerna direkt intill Carpentariabukten skonades under sommaren 2015–16.
De norra kustlinjerna intill bukten befann sig i storvattenfasen med hög produktivitet av den 18,6-åriga cykeln och var därför skyddade från El Niño. I den dagliga Carpentariabukten, den lilla tidvattnet av månens wobblecykel kombinerat med El Niño. Lägre havsnivåer och lägre tidvattenområde sköt mangroven över kanten.
Intressant nog växte mangrover nära tidvattenhuvudet av floder i viken trots El Niño, eftersom effekten av månens vinkling var mindre uttalad uppför floden.
Detta är goda nyheter för mangrove. Vi vet nu att kortsiktiga naturliga klimatcykler som El Niño sannolikt inte kan orsaka utbredd mangrovedöd av sig själva. And we can anticipate the danger times when it coincides with the low tides brought by the lunar wobble.
While mangroves still face an uncertain future adapting to a world of higher seas, we can chalk the 2015 mass death up to "natural causes." + Utforska vidare
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.