揭开斐济珊瑚的秘密，600多年来的海洋“体温”变化

你知道吗，海洋也有自己的“体温记录”？科学家们最近在南太平洋的斐济发现了一颗特殊的珊瑚，它就像一本古老的日记，记录了当地海水温度600多年的变化。

美因茨约翰内斯古腾堡大学一项新的研究，利用斐济的巨型珊瑚Diploastrea heliopora群落获取了新重建的数据，这些独特且寿命长的巨型珊瑚记录了其化学成分的长期气候和环境变化，这些变化在许多世纪中塑造了珊瑚礁和巨型珊瑚本身。珊瑚的“秘密武器”是它骨骼中的锶钙比（Sr/Ca）。简单来说，珊瑚在生长过程中会把海水中的锶和钙元素固定在骨骼里。而锶钙比的高低与当时的海水温度密切相关。通过分析珊瑚骨骼中的锶钙比，科学家们就能重建过去的海水温度变化。

根据研究，西南太平洋斐济群岛的海面温度目前已达到600多年来的最高值。这项研究为了解年代际太平洋涛动 (IPO) 提供了宝贵的见解，IPO 是一种影响全球天气的关键气候模式。这一发现是一个国际研究小组对新的珊瑚记录进行评估的结果，为西太平洋前所未有的变暖提供了进一步的证据。气候变化正在以我们意想不到的速度发生。

参考文献：Juan P. D’Olivo, Jens Zinke, Rishav Goyal, Matthew H. England, Ariaan Purich, Thierry Corrège, Eduardo Zorita, Denis Scholz, Michael Weber, José D. Carriquiry. Coral Sr/Ca-SST reconstruction from Fiji extending to ~1370 CE reveals insights into the Interdecadal Pacific Oscillation. Science Advances, 2024; 10 (33) DOI: 10.1126/sciadv.ado5107

一、什么是珊瑚Sr/Ca比？它为什么能反映海水温度？

珊瑚Sr/Ca比，指的是珊瑚骨骼中锶元素（Sr）与钙元素（Ca）的比例。这个比例之所以能反映海水温度，主要是因为珊瑚在生长过程中，会从海水中吸收钙和锶等元素来构建自己的骨骼。而海水中的锶钙比会受到温度的影响。当海水温度升高时，珊瑚在构建骨骼时会优先吸收锶元素，导致珊瑚骨骼中的锶钙比升高。反之，当海水温度降低时，珊瑚会优先吸收钙元素，锶钙比则会降低。珊瑚骨骼中的锶钙比与海水温度之间存在着稳定的线性关系。也就是说，我们可以通过测量珊瑚骨骼中的锶钙比，来推算出珊瑚生长时海水的温度。

珊瑚Sr/Ca比就像一个天然的“温度计”，记录了珊瑚生长过程中海水温度的变化。通过分析珊瑚骨骼中的锶钙比，科学家们可以重建过去的海水温度变化历史，从而帮助我们更好地了解气候变化。

需要注意的是，虽然珊瑚Sr/Ca比是一个非常有用的工具，但它也受到其他因素的影响，例如海水盐度、珊瑚种类等。因此，在利用珊瑚Sr/Ca比重建海水温度时，需要综合考虑多种因素，并进行校准。

二、什么是太平洋年代际涛动（IPO）？

太平洋年代际涛动（Interdecadal Pacific Oscillation，IPO） 是一种发生在太平洋海域的海面温度和大气压发生周期性变化的气候现象。这种变化周期一般在15-30年左右，比我们熟知的厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）周期更长。

在IPO的暖相位，北太平洋东部和中部海面温度较高，而西部海面温度较低；在冷相位，则相反。与海温变化相对应，太平洋大气压也呈现出相应的变化。IPO的影响范围不仅局限于太平洋，还会对全球气候产生影响，如导致全球气温的波动、极端天气事件的发生等。了解IPO的变化规律，有助于我们更准确地预测未来气候变化，尤其是年代际尺度上的气候变化。

IPO就像太平洋上的一个“大心脏”，它的“心跳”周期较长，但对全球气候系统的影响却非常深远。

三、思考

除了温度，哪些其他环境因素可能影响珊瑚Sr/Ca比？如何更精确地量化这些因素对重建结果的影响？不同种类的珊瑚，甚至同一珊瑚不同生长阶段的Sr/Ca-温度关系是否存在差异？如何建立更普适的校准模型？是否可以通过更精细的采样和分析，实现更高的时间分辨率，以揭示更短时间尺度上的气候变化？

珊瑚Sr/Ca重建的IPO信号与其他气候指标（如ENSO）的关系如何？如何更深入地理解IPO的形成机制？不同太平洋区域的珊瑚Sr/Ca记录是否显示出相似的IPO信号？区域差异如何影响IPO的表现？基于历史重建，能否对未来IPO的变化趋势进行预测？这对于气候变化预测具有什么意义？

如何将珊瑚Sr/Ca记录与其他气候指标（如树轮、冰芯）进行对比，以验证重建结果的可靠性？如何将珊瑚Sr/Ca记录与海洋环流模型相结合，构建更完整的古气候重建体系？

这些有趣的问题旨在激发你的思考，助你更深入地理解，希望能为你带来新的启示和帮助~~~

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