Gli scienziati alla ricerca di una controparte oceanica degli anelli degli alberi che documentano i modelli meteorologici passati sulla terraferma ne hanno trovata una nelle acque subtropicali del Parco Nazionale di Dry Tortugas vicino alle Florida Keys, dove i coralli massi di lunga durata contengono i segnali chimici delle passate temperature dell'acqua. Analizzando campioni di corallo, I ricercatori dell'USGS e i loro colleghi hanno trovato prove che un importante ciclo di riscaldamento e raffreddamento degli oceani della durata di 60-85 anni si è verificato nella regione fin dal 1730.

Il ciclo chiamato l'Oscillazione Multidecadale Atlantica, o AMO, è legato alle precipitazioni nella maggior parte degli Stati Uniti, siccità del Midwest, l'intensificazione degli uragani e gli approdi, e il trasferimento del calore oceanico dal Mar dei Caraibi tropicale all'Oceano Atlantico settentrionale attraverso la Corrente del Golfo. Interagisce con il cambiamento climatico in corso in modi poco conosciuti, ed è molto difficile da individuare nei documenti precedenti al XX secolo.

"L'AMO ha un enorme impatto sulle popolazioni umane e sull'economia, principalmente attraverso la sua influenza sui modelli di pioggia, " ha detto la geochimica Jennifer Flannery dell'USGS Coastal and Marine Science Center di San Pietroburgo, Florida, che ha condotto lo studio. "I climatologi sospettano che l'AMO sia un ciclo climatico naturale che esiste da più di 1, 000 anni. Ma fino a poco tempo la maggior parte delle prove proveniva da navi in ​​mare, e sono tornati indietro solo di 150 anni o giù di lì.

"Il record che abbiamo ottenuto dai nuclei di corallo Dry Tortugas cattura diversi cicli AMO completi che risalgono a 278 anni fa. Ciò offre ai modellisti climatici molte nuove prove con cui lavorare mentre cercano di comprendere gli AMO passati e prevedere quelli futuri".

I campioni di Dry Tortugas tracciano con precisione i principali fenomeni climatici come la Piccola Era Glaciale che terminò all'inizio del 1800, e la letale siccità del Dust Bowl degli anni '30. Un documento di ricerca sullo studio è apparso il 15 gennaio sulla rivista Paleogeografia, Paleoclimatologia, Paleoecologia .

Il Parco Nazionale di Dry Tortugas è un gruppo di piccoli, isole isolate ad un importante crocevia marittimo:lo Stretto della Florida, dove il Golfo del Messico e il Mar dei Caraibi sfociano nell'Oceano Atlantico. Le isole si trovano all'interno di una vasta zona di acqua di mare chiamata Atlantic Warm Pool, che in genere si riscalda in primavera a 83 gradi Fahrenheit (28,5 gradi Celsius) o più. Il calore immagazzinato nell'Atlantic Warm Pool sembra influenzare le precipitazioni nei Caraibi e in parti del Nord America, e la formazione e l'intensità degli uragani.

Le Dry Tortugas si trovano anche vicino all'origine della Corrente del Golfo, la corrente che porta l'acqua calda del mare a nord fino alla Groenlandia, dove fa freddo, si tuffa più in profondità nel mare, e torna indietro verso l'equatore. Insieme, il flusso caldo verso nord in superficie e in profondità, il flusso freddo diretto a sud è noto come Atlantic Meridional Overturning Circulation o AMOC, che influenza il tempo in tutto il Nord Atlantico, compresa la costa atlantica degli Stati Uniti e gran parte dell'Europa.

Alcune parti di questo sistema di circolazione sono note da secoli, ma altri, come l'AMO, sono scoperte relativamente recenti. I climatologi sono ansiosi di saperne di più sull'AMO da una registrazione più lunga delle temperature della superficie del mare in questa regione in cui prendono forma i modelli oceanici.

È qui che entrano in gioco i nuclei di corallo Dry Tortugas. Scheletri di corallo, come gli anelli degli alberi, hanno anelli di crescita che conservano le prove delle condizioni meteorologiche passate. Mentre sono vivi, i coralli assorbono stronzio e calcio dall'acqua di mare, depositando i due minerali nei loro scheletri in un rapporto che varia con la temperatura dell'acqua.

Misurando il rapporto stronzio-calcio nei coralli, gli scienziati possono ricostruire le temperature passate della superficie del mare. Lavorare con due coralli massi estratti da subacquei nel 2008 e nel 2012, Il team di Flannery ha utilizzato un trapano da dentista per raccogliere e analizzare campioni a intervalli di appena un mese, risalendo fino al 1837. Combinando questi due record di coralli con altri tre nuclei di corallo Dry Tortugas che risalgono al 1733, il team è stato in grado di monitorare 278 anni di temperature della superficie del mare.

I coralli Dry Tortugas mostrano che dopo un'ondata di freddo negli anni '60, le temperature della superficie del mare nella regione si sono riscaldate di circa 1 ½ gradi Fahrenheit (0,8 gradi Celsius) tra il 1970 e il 2012. Mostrano anche due serie di oscillazioni nelle temperature della superficie del mare:un ciclo più breve della durata di 28-30 anni, e un ciclo più lungo da 80 a 90 anni, coerente con l'Oscillazione Multidecadale Atlantica.

I nuclei di corallo seguono in modo affidabile questi cicli più lunghi di riscaldamento e raffreddamento, fornendo conferma che l'Oscillazione Multidecadale Atlantica è esistita negli ultimi tre secoli, disse Flannery. Ciò suggerisce che esiste una stretta connessione tra le temperature del mare nell'area intorno alle Dry Tortugas e l'AMO più grande.

"Osservando le temperature della superficie del mare nelle Dry Tortugas, i climatologi potrebbero essere in grado di prevedere cambiamenti imminenti che interesseranno l'intero bacino del Nord Atlantico, " ha detto Flanner.