Une coquille Arctica islandica est perchée sur la balustrade de l'ESS Pursuit lors d'une croisière de recherche dans la baie médio-atlantique, au sud du golfe du Maine. Une nouvelle étude co-dirigée par l'OMSI révèle que le réchauffement rapide du golfe du Maine a inversé le refroidissement à long terme qui s'y est produit au cours des 900 dernières années. Crédit :Nina Whitney/Institut océanographique de Woods Hole
Rapide 20 e Le réchauffement du siècle dans le golfe du Maine a inversé le refroidissement à long terme qui s'y est produit au cours des 900 années précédentes, selon de nouvelles recherches qui combinent un examen des coquilles de quahogs océaniques à longue durée de vie et des simulations de modèles climatiques.
Le réchauffement est "probablement dû à l'augmentation des concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère et aux changements dans la circulation de l'ouest de l'Atlantique Nord", selon l'article, "Rapid 20th century warming reverses 900-year cooling in the Gulf of Maine", publié dans Communications Earth &Environnement .
"Compte tenu des projections futures des concentrations atmosphériques de gaz à effet de serre et de la force [de la circulation méridienne de renversement de l'Atlantique], cette tendance au réchauffement dans le golfe du Maine est susceptible de se poursuivre, entraînant des augmentations de température continues et potentiellement dévastatrices sur le plan écologique et économique dans la région à l'avenir, " déclare le journal.
"Ce que cet article montre - à la fois à partir des palourdes et des simulations de modèles climatiques - c'est qu'à la fin des années 1800, il y a eu des changements assez spectaculaires et que le golfe du Maine a commencé à se réchauffer, inversant 900 ans de refroidissement qui avaient été principalement dus à volcans », a déclaré Nina Whitney, auteur principal de l'article. Whitney est boursière postdoctorale NOAA sur le climat et le changement global au département d'océanographie physique de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) et a obtenu son doctorat. à l'Iowa State University, où la recherche présentée dans cet article a commencé.
"Les simulations de palourdes et de modèles climatiques suggèrent que les forçages de gaz à effet de serre provoquent non seulement des changements de température de surface affectant le golfe du Maine, mais également des changements dans la circulation océanique. Les voies et les forces des différents courants océaniques apportant de l'eau dans le golfe du Maine ont changé à mesure que la région s'est réchauffée », déclare Whitney.
Les scientifiques ont reconstitué 300 ans de variabilité hydrographique dans le golfe du Maine en discernant les enregistrements géochimiques de l'oxygène, de l'azote et des isotopes du radiocarbone publiés précédemment à partir de coquilles Arctica islandica (quahog océanique) du golfe du Maine.
Une photomicrographie d'une section de la charnière d'une coquille d'Arctica islandica, prise à un grossissement de 20x. Ces coquillages ont aidé les scientifiques, y compris ceux de l'OMSI, à conclure que le réchauffement rapide du golfe du Maine a inversé environ 900 ans de refroidissement de l'eau. Crédit :Maya Feldberg-Bannatyne.
Les quahogs océaniques, qui peuvent vivre jusqu'à environ 500 ans et faire pousser leurs coquilles par incréments annuels quelque peu analogues aux cernes des arbres, ont été absolument datés par les chercheurs et ont servi de bons enregistreurs des conditions océaniques, selon Whitney.
Les signatures chimiques des coquillages ont fourni aux chercheurs une approche multi-proxy pour étudier les changements des conditions océaniques. Les isotopes de l'oxygène ont servi de proxy pour la température et la salinité de l'eau de mer; les isotopes d'azote et de radiocarbone étaient des approximations de la source de la masse d'eau. Les chercheurs ont placé les résultats géochimiques dans un contexte temporel et spatial plus large en analysant des simulations de modèles climatiques entièrement couplés du Community Earth System Model-Last Millennium Ensemble.
"Le taux de réchauffement observé dans le golfe du Maine au cours du siècle dernier a dépassé le réchauffement global moyen des océans. Cela a des conséquences importantes pour les écosystèmes et la pêche de la région, et donc pour l'économie locale", déclare la co-auteure de l'article, Caroline Ummenhofer, associée. scientifique du département d'océanographie physique de l'OMSI.
"Notre nouvelle étude combine des preuves indirectes paléo provenant de bivalves avec des modèles climatiques pour placer ce réchauffement rapide du golfe du Maine dans un contexte à long terme. L'utilisation d'un ensemble de simulations de modèles climatiques de pointe nous permet de distinguer la température de l'océan tendances dues à la dynamique interne du climat de celles dues aux influences anthropiques. Nous constatons que le taux de réchauffement depuis le début du 20 e siècle dans le golfe du Maine se démarque dans le contexte des 1000 dernières années et inverse une tendance de refroidissement à long terme de plusieurs siècles qui s'est produite jusqu'à la fin des années 1800. Un tel contexte à long terme est important pour adapter les pêcheries régionales et gérer les ressources naturelles dans les écosystèmes marins vulnérables dans un climat qui se réchauffe », déclare Ummenhofer.
"Les résultats sont importants car nous révélons quand le réchauffement récent dans le golfe du Maine a commencé et fournissons les causes probables du réchauffement", déclare Alan Wanamaker, co-auteur de l'article et professeur au Département des sciences géologiques et atmosphériques de l'Iowa State University. .
"C'était très satisfaisant de revoir ma recherche de doctorat dans le golfe du Maine avec plus d'outils et de nouvelles perspectives offertes par Nina Whitney et l'équipe", déclare Wanamaker. "La réalité est qu'il a fallu environ 900 ans pour se refroidir de 2°C et seulement 100 ans pour se réchauffer de 2°C. Malheureusement, le réchauffement dans le golfe du Maine va probablement se poursuivre et s'aggraver dans les décennies à venir avec des impacts négatifs sur l'ensemble écosystème." Les données révèlent la transformation du golfe du Maine en 20 ans