Diane Thompson (a sinistra), Roberto Pépolas (al centro) e Alexander Tudhope (a destra) usano un trapano idraulico per estrarre un nucleo da una testa di corallo Porites lobata vicino a Wolf Island nelle Galápagos. Credito:Jenifer Suarez, per gentile concessione del laboratorio Cole.
L'oceano intorno alle Isole Galápagos si sta riscaldando dagli anni '70, secondo una nuova analisi degli archivi di temperatura naturale conservati nelle barriere coralline.
La scoperta ha sorpreso il team di ricerca guidato dall'Università dell'Arizona, perché le scarse registrazioni strumentali per la temperatura superficiale del mare per quella parte dell'Oceano Pacifico tropicale orientale non hanno mostrato riscaldamento.
"La gente non sapeva che le Galápagos o il Pacifico orientale si stavano riscaldando. La gente teorizzava o suggeriva che si stesse raffreddando, " ha detto l'autore principale Gloria Jimenez, un dottorando UA in geoscienze.
Gli scienziati pensavano che la forte risalita delle acque profonde più fredde avesse risparmiato la regione dal riscaldamento osservato in altre parti del Pacifico, lei disse.
"Io e i miei colleghi dimostriamo che l'oceano intorno alle isole Galapagos settentrionali si sta riscaldando e lo è stato fin dagli anni '70, " ha detto Jimenez. La ricerca fa parte del suo lavoro di dottorato.
Jimenez ha studiato nuclei prelevati da teste di corallo nella parte settentrionale disabitata del Parco Nazionale delle Galápagos in Ecuador. I nuclei rappresentavano gli anni dal 1940 al 2010. I coralli depositano strati di crescita stagionale che fungono da archivio naturale delle temperature oceaniche.
La sua analisi ha rivelato che dal 1979 al 2010 le temperature oceaniche regionali sono aumentate di quasi 0,4 gradi F (0,2 gradi C) per decennio, circa 1,1 gradi F (0,6 gradi C) in generale.
Il fortissimo El Niño del 1982-83 riscaldò temporaneamente l'oceano circostante così tanto che la maggior parte dei coralli nella parte meridionale delle Galápagos morirono, ha detto la co-autrice Julia Cole, che ha raccolto i nuclei di corallo mentre era un membro della facoltà presso l'UA.
È preoccupata per il riscaldamento degli oceani intorno alle Galápagos settentrionali e in parti del Pacifico tropicale orientale.
Core raccolti nel 2010 da un corallo lobato Porites vicino a Wolf Island nelle Isole Galapagos. Il centro, ora spezzato in tre pezzi, ha un diametro di 3,5 pollici (8,9 cm). Credito:Julia Cole © 2010
"Il riscaldamento in questa zona è particolarmente preoccupante, perché è l'unico posto in cui le barriere coralline sono sopravvissute alle Galápagos. Ciò suggerisce che quelle barriere coralline sono più vulnerabili di quanto pensassimo, " ha detto Cole, che ora è professore di scienze della terra e dell'ambiente presso l'Università del Michigan.
Il documento di ricerca, "I coralli delle Galápagos settentrionali rivelano il riscaldamento del ventesimo secolo nel Pacifico tropicale orientale, " di Jiménez, Cole e i loro coautori, Diane M. Thompson dell'Università di Boston in Massachusetts e Alexander W. Tudhope dell'Università di Edimburgo nel Regno Unito, è programmato per essere pubblicato in Lettere di ricerca geofisica il 21 febbraio.
La Fondazione Nazionale della Scienza, il Natural Environment Research Council del Regno Unito e la Philanthropic Education Organization Fellowship hanno finanziato la ricerca.
Da 30 anni, Cole, un paleoclimatologo, ha studiato il cambiamento climatico e il ciclo climatico El Niño/La Niña.
Nel 1989 è andata alle Galápagos sperando di utilizzare gli archivi del clima naturale immagazzinati nei coralli per sviluppare una registrazione a lungo termine di El Niño, ma ha scoperto che nessuno dei grandi, i vecchi coralli che altri hanno riferito erano sopravvissuti all'intenso riscaldamento di El Niño del 1982-83.
"Siamo andati da un sito all'altro e se n'erano andati tutti, "Cole ha detto. "Uno dei miei colleghi ha detto, "Qui c'erano i coralli, e ora tutto quello che vedo è sabbia.'"
Anni dopo, ha sentito che grandi coralli erano ancora vivi vicino all'isola del lupo, nella remota parte settentrionale dell'arcipelago delle Galápagos, così nel 2010 ha seguito la punta con un team che includeva i co-autori Tudhope e Thompson, poi uno studente laureato UA.
I membri della squadra si sono tuffati nella barriera corallina e hanno prelevato diversi nuclei da grandi, coralli Porites lobata a forma di cupola blobby che utilizzano un trapano idraulico subacqueo alimentato da olio vegetale. I nuclei di tre pollici e mezzo (8,9 cm) di diametro variavano da due a tre piedi di lunghezza e avevano bande annuali larghe da 0,4 a 0,8 pollici (1-2 cm). Ogni nucleo ha mostrato danni da quando il corallo ha smesso di crescere durante El Niño 1982-83 e poi ha ricominciato a crescere.
Jimenez ha usato l'analisi chimica per estrarre informazioni sulla temperatura da due di quei nuclei di corallo.
Dopo aver rimosso due nuclei da questa colonia di corallo Porites lobata vicino all'isola di Wolf nelle Galápagos, il team di ricercatori dell'Università dell'Arizona ha tappato i fori. I tasselli di cemento aiutano il corallo a crescere sopra i fori e tengono fuori gli animali dai fori. Credito:Diane Thompson © 2010
Gli scheletri di corallo sono fatti principalmente di carbonato di calcio. Però, i coralli a volte sostituiscono l'elemento stronzio al calcio. I coralli sostituiscono più stronzio quando l'acqua è fredda e meno quando l'acqua è calda, quindi il rapporto stronzio/calcio di un pezzo di scheletro può rivelare qual era la temperatura dell'acqua quando si è formato quel pezzo di scheletro.
Jimenez ha usato una piccola punta da trapano per prelevare un piccolo campione ogni millimetro per la lunghezza di ogni nucleo. Ha prelevato da 10 a 20 campioni da ciascuna banda annuale di ciascun nucleo e ha analizzato i campioni per il rapporto stronzio/calcio utilizzando la spettrometria a emissione atomica.
Ha quindi utilizzato tali informazioni per creare una registrazione continua della temperatura oceanica della regione dal 1940 al 2010.
Poiché il ciclo climatico El Niño/La Niña genera grandi fluttuazioni delle temperature oceaniche intorno alle Galápagos e nel Pacifico tropicale orientale, i cambiamenti a lungo termine possono essere difficili da individuare.
Jimenez voleva determinare se la temperatura dell'oceano della regione fosse cambiata in modo significativo dal 1940 al 2010. Pertanto ha analizzato le sue cronologie della temperatura dei coralli delle Galápagos insieme alle cronologie pubblicate della temperatura dei coralli dalle isole più a nord e a ovest e registrazioni strumentali della temperatura della superficie del mare dalla città meridionale delle Galápagos di Puerto Ayora e la città costiera peruviana di Puerto Chicama.
Jimenez ha detto che la sua ricerca la convince che l'oceano intorno alle Galápagos e gran parte del Pacifico tropicale orientale si sta riscaldando. È preoccupata per l'effetto del riscaldamento dei mari.
"Il Parco Nazionale delle Galápagos è stato designato Patrimonio dell'Umanità perché è un luogo speciale e unico, " ha detto Jimenez. "La perdita dei coralli sarebbe un duro colpo per la biodiversità sottomarina".
Il prossimo progetto di Jimenez prevede l'analisi di un nucleo di corallo delle Galápagos lungo otto piedi che ha raccolto nel 2015 e che risale al 1850 circa.
