Πόσο γρήγορα μπορεί να ανέβει η στάθμη της θάλασσας
Υποβρύχιο δάσος αποκαλύπτει πόσο γρήγορα μπορεί να ανέβει η στάθμη της θάλασσας και να μεταμορφώσει τα έθνη. Εικόνα από το Πανεπιστήμιο του Άινταχο.
Στα ανοιχτά των ακτών της Αλαμπάμα, ένα υποβρύχιο δάσος από κυπαρίσσια που ανακαλύφθηκε στον πυθμένα της θάλασσας κατέχει ένα αρχείο για το πόσο γρήγορα μπορούν να αλλάξουν οι ακτές όταν το κλίμα γίνεται ασταθές.
Το διατηρημένο ιστορικό ανάπτυξής του προσφέρει πλέον σπάνιες ενδείξεις για το πώς οι καταιγίδες και η άνοδος της στάθμης των θαλασσών αναμόρφωσαν την ακτή του Κόλπου πολύ πριν υπάρξουν ανθρώπινα αρχεία.
Αρχαία δέντρα στον πυθμένα της θάλασσας
Η ιστορία επικεντρώνεται σε αρχαία κυπαρίσσια που διατηρούνται ως κορμοί στον πυθμένα της θάλασσας περίπου πέντε μίλια ανοιχτά της Αλαμπάμα, όπου τα ετήσια πρότυπα ανάπτυξής τους ανακατασκευάστηκαν για να αποκαλύψουν τις κλιματικές συνθήκες πριν από περίπου 75.000 χρόνια.
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Άινταχο συνέλεξαν πυρήνες από κορμούς δέντρων 8 μίλια ανοιχτά του Γκαλφ Σορς της Αλαμπάμα, σε βάθος 59 ποδιών. Ο Δρ Γκραντ Λ. Χάρλεϊ ηγήθηκε της δειγματοληψίας και της εργαστηριακής εργασίας για τη μελέτη που μετέτρεψε τους πυρήνες σε μετρήσεις.
Στο Άινταχο, η έρευνά του επικεντρώνεται στους δακτυλίους των δέντρων και στην ιστορία των ακτών, συνδέοντας την ανάπτυξη των φυτών με τις μεταβαλλόμενες συνθήκες και το νερό.
Μόλις οι καταιγίδες αποκαλύψουν περισσότερο ξύλο, τα θαλάσσια πλάσματα αρχίζουν να το τρώνε, επομένως το ίδιο αρχείο μπορεί να εξαφανιστεί μέσα σε χρόνια.
Οι δακτύλιοι των δέντρων καταγράφουν εποχές
Κάθε κούτσουρο κυπαρισσιού που μελετήθηκε στον πυθμένα της θάλασσας περιείχε δακτυλίους που σχηματίζονταν καθώς μεγάλωναν νέα ξύλινα κύτταρα, αφήνοντας ένα χρονοδιάγραμμα υγρών και ξηρών ετών.
Για να συγκρίνει πολλά δείγματα, η ομάδα του Harley χρησιμοποίησε την δενδροχρονολογία, μια μέθοδο που χρονολογεί το ξύλο αντιστοιχίζοντας μοτίβα δακτυλίων, μέχρι να ευθυγραμμιστούν δέκα κομμάτια.
Από αυτήν την αντιστοίχιση, οι ερευνητές δημιούργησαν μια χρονολογία 489 ετών, αρκετά μεγάλη για να δείξουν αργή τάση και μια τελική σύγκρουση.
Επειδή καμία αναφορά στην ακτή του Κόλπου δεν εκτείνεται τόσο πίσω, η χρονολογία κινείται στο χρόνο χωρίς σταθερή ημερολογιακή αρχή.
Χρονολόγηση με μια πλωτή χρονογραμμή
Οι δοκιμές με χρονολόγηση με ραδιενεργό άνθρακα, οι οποίες υπολογίζουν την ηλικία από την αποσύνθεση του άνθρακα-14, έφτασαν στο σημείο να βρουν δείγματα ηλικίας άνω των 43.500 ετών.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν οπτικά διεγερμένη φωταύγεια, χρονολογώντας την άμμο με βάση την απελευθερούμενη ενέργεια και τοποθετώντας την ηλικία της σε 74.000 έως 61.000 χρόνια πριν.
Αυτή η περιοχή τοποθετεί το δάσος στο τέλος του Πλειστόκαινου , μια μακρά εποχή παγετώνων που έληξε πριν από 11.700 χρόνια, όταν αποκαλύφθηκε η υφαλοκρηπίδα.
Ενδείξεις από συγγενείς του βάλτου
Η μικροσκοπική εργασία έδειξε ότι τα κολοβώματα προέρχονταν από το Taxodium distichum , ένα φαλακρό κυπαρίσσι που εξακολουθεί να φύεται σε υγροτόπους της ακτής του Κόλπου.
Για να βρει μια αντιστοιχία, η ομάδα χρησιμοποίησε την Διεθνή Τράπεζα Δεδομένων Δακτυλίων Δέντρων , ένα δημόσιο αρχείο μετρήσεων δακτυλίων, για τα αρχεία της ακτής του Κόλπου.
Τα πρότυπα ανάπτυξης ταίριαζαν περισσότερο με το σύγχρονο φαλακρό κυπαρίσσι από τον ποταμό Πασκαγκούλα στην Αλαμπάμα, υποδηλώνοντας παρόμοια όρια στην ανάπτυξη των δέντρων.
Αυτή η αντιστοιχία συνδέει την υποβρύχια συστάδα με την οικεία οικολογία υγροτόπων, παρόλο που η ακτογραμμή και το κλίμα ήταν πολύ διαφορετικά.
Όταν η ανάπτυξη έγινε ασταθής
Κοντά στο τέλος της καταγραφής του δακτυλίου, η ανάπτυξη μειώθηκε γρήγορα, δείχνοντας ότι τα δέντρα δημιουργούσαν λιγότερο νέο ξύλο κάθε χρόνο.
Οι τελικοί δακτύλιοι ήταν οι πιο λεπτοί και αρκετά δείγματα κατέληξαν σε μερικό εαρινό δακτύλιο, ένα σημάδι θανάτου στις αρχές της σεζόν.
Η διασταύρωση έδειξε ότι 8 από τα 10 κομμάτια μοιράζονταν τον ίδιο τελευταίο δακτύλιο, υποδεικνύοντας ένα μόνο συμβάν που επηρέαζε τα περισσότερα κούτσουρα.
Χωρίς ημερολογιακό έτος, η ομάδα μπορεί να συνδέσει το μοτίβο με διαδικασίες, όχι με μία μόνο καταιγίδα.
Κύμα καταιγίδας και αλάτι
Ένας πιθανός παράγοντας που προκάλεσε την εμφάνιση θαλασσινού νερού ήταν η διείσδυση αλμυρού νερού κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας που ανέβασε τη στάθμη της θάλασσας. Το φαλακρό κυπαρίσσι μπορεί να αντέξει μεγάλες περιόδους πλημμυρών με γλυκό νερό, αλλά η υψηλή αλατότητα τραβάει το νερό από τα κύτταρα και επιβραδύνει τη φωτοσύνθεση.
Αν το κύμα καταιγίδας ρίξει επίσης οξυγόνο στο έδαφος, οι ρίζες δυσκολεύονται να αναπνεύσουν και οι δακτύλιοι ανάπτυξης στενεύουν πριν πεθάνουν.
«Αυτά τα ευρήματα μας επιτρέπουν να ρίξουμε μια σπάνια ματιά στις κλιματικές συνθήκες του παρελθόντος και μας βοηθούν να κατανοήσουμε καλύτερα τον ιστορικό αντίκτυπο της κλιματικής αλλαγής στα παράκτια οικοσυστήματα», δήλωσε ο Δρ. Χάρλεϊ.
Όσπρια γλυκού νερού στον Ατλαντικό
Οι κλιματικές ενδείξεις στους δακτυλίους έδειχναν προς καταιγίδες, αλλά η ομάδα χρειαζόταν έναν τρόπο να εξηγήσει γιατί η ενέργεια των καταιγίδων αυξήθηκε κατακόρυφα.
Ένας υποψήφιος ήταν τα γεγονότα Heinrich , οι εκρήξεις νερού από το λιώσιμο των παγόβουνων στον Βόρειο Ατλαντικό, οι οποίες μπορούν να διαταράξουν την κυκλοφορία των ωκεανών.
Η ανανέωση των επιφανειακών υδάτων τα καθιστά λιγότερο πυκνά, με αποτέλεσμα η βαθιά βύθιση να αποδυναμώνεται και το σύστημα ρευμάτων του Ατλαντικού να μπορεί να αναδιατάξει τα μοτίβα των ανέμων.
Σε δοκιμές μοντέλων που χρησιμοποίησε η ομάδα, η επιπλέον ποσότητα γλυκού νερού προκάλεσε ισχυρότερες καταιγίδες στην ακτή του Κόλπου από ό,τι το μέγεθος του στρώματος πάγου ή τα αέρια του θερμοκηπίου μόνο.
Ταφή χωρίς οξυγόνο
Το δάσος επέζησε επειδή θάφτηκε λίγο μετά τον θάνατο, σφραγίζοντας το ξύλο κάτω από λάσπη στον πυθμένα της θάλασσας.
Η ταφή δημιουργεί ανοξικές συνθήκες, λάσπη γεμάτη νερό με λίγο οξυγόνο, η οποία επιβραδύνει τα μικρόβια και κρατά μακριά τα περισσότερα ξυλοφάγα ζώα.
Η έρευνα στον πυθμένα από τον τυφώνα Ιβάν το 2004 αποκάλυψε δεκάδες κορμούς δέντρων, μετατρέποντας έναν θαμμένο χώρο σε ένα παράθυρο έρευνας.
Τώρα που το ξύλο βρίσκεται σε ανοιχτό θαλασσινό νερό, τα χρόνια που θα του απομείνουν εξαρτώνται από το πόσο γρήγορα το διασπούν τα βαρετά ζώα.
Μαθήματα από τα δέντρα του βυθού
Για να συνδέσει το στρες με τους μεγάλους παράγοντες, η ομάδα χρησιμοποίησε ένα συζευγμένο κλιματικό μοντέλο, μια προσομοίωση που συνδέει τον ωκεανό και τον αέρα, με τους δακτυλίους.
Επειδή δεν υπάρχουν πλήρεις προσομοιώσεις για την ακριβή ηλικία του δάσους, η ανάλυση βασίστηκε σε διαδρομές της τελευταίας αποπαγετώσης.
Αυτά τα πειράματα υπέδειξαν ότι οι παλμοί γλυκού νερού είχαν τη μεγαλύτερη σημασία για τις καταιγίδες του Κόλπου , αλλά η σύνδεση παραμένει μια τεκμηριωμένη υπόθεση, όχι άμεση απόδειξη.
«Η μελέτη αυτών των ραγδαίων αλλαγών στο κλίμα της Γης τότε θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα πόσο γρήγορα μπορεί να συμβεί η κλιματική αλλαγή κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου πρωτοφανούς θέρμανσης του πλανήτη μας», δήλωσε ο Χάρλεϊ.
Συνολικά, οι δακτύλιοι, τα ιζήματα και τα αποτελέσματα του μοντέλου εξηγούν πώς ένα παράκτιο δάσος μπορεί να καταγράψει απότομη αλλαγή σε πραγματικό χρόνο.
Η ίδια προσέγγιση μπορεί να καθοδηγήσει τον παράκτιο σχεδιασμό σήμερα, υπενθυμίζοντας παράλληλα στους επιστήμονες ότι σπάνιες τοποθεσίες όπως αυτή εξαφανίζονται μόλις αποκαλυφθούν.
Η μελέτη δημοσιεύεται στο npj Climate and Atmospheric Science .
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα earth.com
περισσότερα,
Rapid decline and mortality of a Pleistocene-aged forest now submerged in the northern Gulf of Mexico, USA-Grant L. Harley, Kristine L. DeLong, Marcus Lofverstrom, Carl Andy Reese, Ellen V. Bergan, Samuel J. Bentley Sr., Kehui Xu, Kelli Moran, Karen E. King & Alicia Caporaso
https://www.nature.com/articles/s41612-025-00951-y
https://www.earth.com/news/seafloor-cypress-trees-reveal-how-quickly-sea-levels-can-rise-and-transform-nations/