Les scientifiques à la recherche d'une contrepartie océanique aux cernes des arbres qui documentent les conditions météorologiques passées sur terre en ont trouvé un dans les eaux subtropicales du parc national Dry Tortugas près des Florida Keys, où les coraux rocheux à longue durée de vie contiennent les signaux chimiques des températures de l'eau passées. En analysant des échantillons de coraux, Les chercheurs de l'USGS et leurs collègues ont trouvé des preuves qu'un important cycle de réchauffement et de refroidissement des océans d'une durée de 60 à 85 ans s'est produit dans la région dès les années 1730.

Le cycle appelé l'oscillation multidécennale atlantique, ou AMO, est liée aux précipitations sur la plupart des États-Unis, sécheresses du Midwest, l'intensification des ouragans et les débarquements, et le transfert de chaleur océanique de la mer tropicale des Caraïbes à l'océan Atlantique Nord via le Gulf Stream. Il interagit avec le changement climatique en cours de manière mal comprise, et il est très difficile à repérer dans les archives d'avant le 20e siècle.

"L'AMO a un impact énorme sur les populations humaines et l'économie, principalement par son influence sur les régimes de précipitations, " a déclaré la géochimiste Jennifer Flannery du USGS Coastal and Marine Science Center à Saint-Pétersbourg, Floride, qui a dirigé l'étude. "Les climatologues soupçonnent que l'AMO est un cycle climatique naturel qui existe depuis plus de 1, 000 ans. Mais jusqu'à récemment, la plupart des preuves provenaient de navires en mer, et ne remonte qu'à 150 ans environ.

"Le record que nous avons obtenu à partir des carottes coralliennes de Dry Tortugas capture plusieurs cycles AMO complets remontant à 278 ans. Cela donne aux modélisateurs climatiques de nombreuses nouvelles preuves avec lesquelles travailler alors qu'ils tentent de comprendre les AMO passés et de prédire les futurs."

Les échantillons Dry Tortugas suivent avec précision les principaux phénomènes climatiques comme le petit âge glaciaire qui s'est terminé au début des années 1800, et la sécheresse mortelle du Dust Bowl des années 1930. Un article de recherche sur l'étude est paru le 15 janvier dans la revue Paléogéographie, Paléoclimatologie, Paléoécologie .

Le parc national Dry Tortugas est un groupe de petits îles isolées à un carrefour marin important :le détroit de Floride, où le golfe du Mexique et la mer des Caraïbes se jettent dans l'océan Atlantique. Les îles se trouvent dans une vaste zone d'eau de mer appelée Atlantic Warm Pool, qui se réchauffe généralement au printemps à 83 degrés Fahrenheit (28,5 degrés Celsius) ou plus. La chaleur stockée dans la piscine chaude de l'Atlantique semble influencer les précipitations dans les Caraïbes et certaines parties de l'Amérique du Nord, et la formation et l'intensité des ouragans.

Les Dry Tortugas se trouvent également près de l'origine du Gulf Stream, le courant qui transporte l'eau de mer chaude vers le nord jusqu'au Groenland, où il fait froid, plonge plus profondément dans la mer, et repart vers l'équateur. Ensemble, le flux chaud vers le nord en surface et en profondeur, les flux froids en direction du sud sont connus sous le nom de circulation méridienne de renversement de l'Atlantique ou AMOC, qui affecte le temps dans tout l'Atlantique Nord, y compris la côte atlantique des États-Unis et une grande partie de l'Europe.

Certaines parties de ce système de circulation sont connues depuis des siècles, mais d'autres, comme l'OMA, sont des découvertes relativement récentes. Les climatologues sont impatients d'en savoir plus sur l'AMO à partir d'un enregistrement plus long des températures de surface de la mer dans cette région où les modèles océaniques prennent forme.

C'est là que les noyaux de corail Dry Tortugas entrent en jeu. Squelettes de corail, comme les cernes des arbres, ont des anneaux de croissance qui préservent les preuves des conditions météorologiques passées. Tant qu'ils sont vivants, les coraux absorbent le strontium et le calcium de l'eau de mer, déposer les deux minéraux dans leurs squelettes dans un rapport qui varie avec la température de l'eau.

En mesurant le rapport strontium/calcium dans les coraux, les scientifiques peuvent reconstituer les températures de surface de la mer passées. Travail avec deux coraux boulder carottés par des plongeurs en 2008 et 2012, L'équipe de Flannery a utilisé une fraise de dentiste pour collecter et analyser des échantillons à des intervalles aussi courts qu'un mois, remontant aussi loin que 1837. En combinant ces deux enregistrements de coraux avec trois autres noyaux de corail Dry Tortugas qui remontent à 1733, l'équipe a pu suivre 278 ans de températures de surface de la mer.

Les coraux Dry Tortugas montrent qu'après une vague de froid dans les années 1960, les températures de surface de la mer dans la région se sont réchauffées d'environ 1 ½ degré Fahrenheit (0,8 degré Celsius) entre 1970 et 2012. Elles montrent également deux séries d'oscillations des températures de surface de la mer :un cycle plus court de 28 à 30 ans, et un cycle plus long de 80 à 90 ans, compatible avec l'oscillation multidécennale atlantique.

Les carottes de corail suivent de manière fiable ces cycles plus longs de réchauffement et de refroidissement, confirmant que l'oscillation multidécennale atlantique existe depuis trois siècles, dit Flannery. Cela suggère qu'il existe un lien étroit entre les températures de la mer dans la zone autour des Dry Tortugas et la plus grande AMO.

« En observant les températures de surface de la mer dans les Tortugas sèches, les climatologues peuvent être en mesure de prédire des changements imminents qui affecteront l'ensemble du bassin de l'Atlantique Nord, " a déclaré Flannery.