Snabb 20 ^th århundradets uppvärmning i Mainebukten har vänt den långvariga nedkylningen som inträffade där under de föregående 900 åren, enligt ny forskning som kombinerar en undersökning av skal från långlivade havsquahogs och klimatmodellsimuleringar.

Uppvärmningen beror "sannolikt på ökade koncentrationer av växthusgaser i atmosfären och förändringar i cirkulationen i västra Nordatlanten", enligt tidningen, "Snabb 20th century warming reverses 900-year cooling in the Gulf of Maine", publicerad i Communications Earth &Miljö .

"Med tanke på framtida prognoser av atmosfäriska koncentrationer av växthusgaser och [Atlantic Meridional Overturning Circulation] styrka, kommer denna uppvärmningstrend i Mainebukten sannolikt att fortsätta, vilket leder till fortsatta och potentiellt förvärrade ekologiskt och ekonomiskt förödande temperaturökningar i regionen i framtiden, " står det i tidningen.

"Vad den här uppsatsen visar - både från musslorna och även från simuleringarna av klimatmodellerna - är att det i slutet av 1800-talet skedde några ganska dramatiska förändringar och Mainebukten började värmas upp, vilket vände om 900 år av kylning som främst hade drivits av vulkaner", säger Nina Whitney, huvudförfattare till tidningen. Whitney är NOAA Climate and Global Change Postdoctoral Fellow vid avdelningen Physical Oceanography vid Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) och tog sin Ph.D. vid Iowa State University, där forskningen som presenteras i denna artikel började.

"Både musslorna och klimatmodellsimuleringarna tyder på att växthusgaspåverkan inte bara sannolikt orsakar yttemperaturförändringar som påverkar Mainebukten, utan också orsakar förändringar i havscirkulationen. Banorna och styrkorna hos olika havsströmmar som för vatten in i golfen Maine har förändrats när regionen har värmts upp, säger Whitney.

Forskare rekonstruerade 300 år av hydrografisk variabilitet i Mainebukten genom att urskilja geokemiska uppgifter om syre, kväve och tidigare publicerade radiokolisotoper från Arctica islandica-skal från Mainebukten.

Ocean quahogs, som kan leva upp till cirka 500 år och växa sina skal i årliga steg något analogt med trädringar, daterades absolut av forskarna och fungerade som bra registrerare av havsförhållanden, enligt Whitney.

De kemiska signaturerna från skalen gav forskarna en multiproxy-metod för att studera förändringar i havsförhållanden. Syreisotoper tjänade som en proxy för havsvattentemperatur och salthalt; kväve- och radiokolisotoper var proxy för vattenmassakällan. Forskare sätter de geokemiska resultaten i ett bredare tidsmässigt och rumsligt sammanhang genom att analysera helt kopplade klimatmodellsimuleringar från Community Earth System Model-Last Millennium Ensemble.

"Den observerade uppvärmningshastigheten i Mainebukten under det senaste århundradet har överträffat den genomsnittliga globala uppvärmningen av havet. Detta har omfattande konsekvenser för regionens ekosystem och fiske, och därmed för den lokala ekonomin", säger tidningsmedförfattaren Caroline Ummenhofer, associerad forskare vid WHOI:s avdelning för fysisk oceanografi.

"Vår nya studie kombinerar paleo proxy-bevis från musslor med klimatmodeller för att sätta denna snabba uppvärmning av Mainebukten i ett långsiktigt sammanhang. Användningen av en toppmodern uppsättning klimatmodellsimuleringar gör att vi kan särskilja havstemperaturen trender på grund av intern klimatdynamik från dem som beror på antropogena influenser. Vi finner att uppvärmningshastigheten sedan början av 20 ^th århundradet i Mainebukten sticker ut i sammanhanget de senaste 1000 åren och vänder på en långvarig avkylningstrend från flera sekel som inträffade fram till slutet av 1800-talet. Ett sådant långsiktigt sammanhang är viktigt för att anpassa regionala fiske och förvalta naturresurser i känsliga marina ekosystem i ett värmande klimat, säger Ummenhofer.

"Fynden är viktiga eftersom vi avslöjar när den senaste uppvärmningen i Mainebukten började och ger de troliga orsakerna till uppvärmningen", säger Alan Wanamaker, medförfattare och professor vid Institutionen för geologiska och atmosfäriska vetenskaper vid Iowa State University .

"Det var mycket tillfredsställande att återbesöka min doktorsexamen i Mainebukten med fler verktyg och nya perspektiv som erbjuds av Nina Whitney och teamet", säger Wanamaker. "Verkligheten är att det tog cirka 900 år att svalna med 2°C och bara 100 år att värma upp med 2°C. Tyvärr kommer uppvärmningen i Mainebukten sannolikt att fortsätta och förvärras under de kommande decennierna med negativa effekter på hela ekosystem." + Utforska vidare

Data avslöjar 20-årig transformation av Gulf of Maine