冈山大学理学院环境、生命和自然科学系(理科)井上真由理教授(地球科学)、自然科学与技术研究生院研究生友原睦美(当时为硕士二年级)、日本地质调查局、米乐m6官方网站地质信息研究部研究组组长铃木淳、稔教授的研究高知大学教育研究学院自然科学与工程系的池原教授。研究小组通过对菲律宾采集的滨珊瑚骨骼样本进行化学分析,重建了1766年至2002年的海水温度和盐度记录,结果表明,虽然在19世纪至20世纪初,由于自然因素的强烈影响,海水温度出现波动,但特别是自1976年以来,由于人为因素导致的全球变暖,海水温度一直在上升。
这项研究成果将于11月29日下午6:00(日本时间)发表在美国地球物理联盟(AGU)的官方期刊上。古海洋学和古气候学
如今,海洋观测网络非常发达,任何人都可以获得有关海洋的基本信息,例如水温。然而,1950年之前的观测数据仍然很少,1900年代初太平洋的观测数据也很少。因此,该研究小组以滨珊瑚作为地质样本,以持续生长100多年并形成树木年轮的滨珊瑚为地质样本,重建了过去200年的连续海水温度。这揭示了作为黑潮海流起点的热带西太平洋地区何时以及如何受到人类引起的全球变暖的影响。
这项研究有望通过填补海水温度和盐度数据的一些空白区域和时期来提高气候模型的准确性。

井上教授
最近社会上提倡多样性的重要性,但我也感觉到自然界的系统由于多样性和复杂性而保持稳定,并且我感到这种稳定性由于当前的全球变暖而崩溃的危机感。另外,通过与学生们一起进行这项研究,我个人也有了新的发现,我认识到实验室内部的多样性(个性)也很重要。
<现状>
热带西太平洋地区是世界上最温暖的海洋区域,表面海水温度常年在28℃以上,被称为西太平洋暖池(WPWP)(图1)。 WPWP 的行为也会影响季风等气候现象,但从过去到现在 WPWP 对变暖(被认为是人为因素)的响应仍然知之甚少。此外,虽然现在有丰富的海水温度观测记录,但直到20世纪初,观测记录非常有限,并且在某些年份模型预测的海水温度波动与观测记录存在差异。因此,在本研究中,我们利用从位于WPWP北端的菲律宾吕宋岛南部采集的长珊瑚骨骼样本,重建了该地区过去237年的海水温度波动。

图1:珊瑚骨骼样本采集地点(红星)周围1月和7月表层海水温度分布(1981年至2010年平均值)。全年28℃包围的海域对应WPWP。图中的越南帕劳岛后比胡是之前研究进行比较的地点(后比胡:Ramos et al, 2020;帕劳:Ramos et al, 2019:Goodkin et al, 2021)。根据古海洋学和古气候学中发表的图表进行修改。
<研究结果内容>
该研究小组从菲律宾吕宋岛南部海岸采集了25m长的滨珊瑚骨骼样本,并分析了锶钙比和氧同位素比,这些被认为是海水温度和盐度的间接指标。他们根据化学分析结果,重建了1766年至2002年的海水温度和盐度记录。结果,观测到了几年到几十年尺度的海水温度和盐度变化,并提出海水温度变化尤其受到厄尔尼诺南方涛动(ENSO)的影响,但主要受太平洋年代际变率(PDV)的影响。此外,从19世纪到20世纪初,曾多次出现降温现象,研究表明,这可能是由于印度尼西亚和菲律宾火山喷发造成的降温所致。对于ENSO、PDV、火山喷发等自然因素引起的气候变化,此前报道的西太平洋珊瑚记录显示出与菲律宾目前不同的变化模式,表明海水温度响应是复杂的。相比之下,自1976年以来,由于全球海水温度波动等人为因素造成的全球变暖,热带西太平洋地区正在均匀变暖。研究还表明,在此期间,夏季变暖比冬季更为明显(图2)。

图 2:根据珊瑚记录重建的夏季和冬季海水温度异常的时间序列。海水温度异常是指与整个记录平均值的偏差(较高或较低)。虚线代表年度数据,实线代表5年移动平均线。灰色三角形表示 1815 年坦博拉火山爆发的年份,白色三角形表示 1883 年喀拉喀托火山大规模喷发的年份。1800 年代末和 1900 年代初还出现了与太平洋年代际涛动 (IPO) 相关的降温。根据古海洋学和古气候学中发表的图进行修改。
<社会意义>
这项研究还表明,人为二氧化碳排放导致的全球变暖目前正在压倒自然气候变化并成为主导。珊瑚骨骼的优点是可以让我们看到每个季节详细的时间序列变化,所以我们计划未来在其他海域继续我们的研究,比如调查影响如何按季节影响哪些区域。由于盐度的变化更加复杂,我们计划继续在其他海域的研究,比如通过盐度的变化来探索人类引起的全球变暖对水循环的影响。同时,目前我们正在失去自然的复杂性并经历全球统一变暖的情况可以说是不正常的,因此我们希望将珊瑚发出的信号适当地传达给社会。
论文标题:菲律宾 237 年珊瑚记录中的自然和人为气候变化信号
已发表的论文:古海洋学和古气候学
作者:Mayuri Inoue、Ayaka Fukushima、Mutsumi Chihara、Ai Genda、Minoru Ikehara、Takashi Okai、Hodaka Kawahata、Fernando P Siringan、Atsushi Suzuki
DOI:101029/2022PA004540
网址:https://doiorg/101029/2022PA004540
这项研究得到了日本学术振兴会 (JSPS) 科学研究资助金 (青年研究员 A, 15H05329; 首席研究员: Mayuri Inoue; 基础研究 C·20K12135 首席研究员: Mayuri Inoue; 基础研究 B·20H01981 首席研究员:川端穗高)。这项研究也是在高知大学海洋核心国际研究所联合使用和协作研究(18A046、18B043)下进行的。
拉莫斯等人。 (2019)。古海洋学和古气候学, 34, 1344–1358
https://doiorg/101029/2019PA003684
拉莫斯等人(2020)。古海洋学和古气候学,35,e2019PA003826。
https://doiorg/101029/2019PA003826
古德金等人。 (2021)。古海洋学和古气候学,36,e2021PA004233。
https://doiorg/101029/2021PA004233