Scoicile de midii de apă dulce ar putea păstra recordul de zăpadă alpin

Scoicile de midii de apă dulce ar putea păstra recordul de zăpadă alpin

Pe măsură ce planeta se încălzește, sezonul de iarnă devine din ce în ce mai scurt și mai cald. Consecințele acestor schimbări sunt deosebit de problematice în regiunile alpine. Aceste zone sunt furate de timpul și temperatura pentru a acumula un strat de zăpadă adecvat pentru a alimenta văile de dedesubt cu apă dulce pe tot parcursul primăverii și începutului verii. Înțelegerea modului în care s-a schimbat stratul de zăpadă este critică, dar zăpada este efemeră, iar comunitatea de cercetare nu are un proxy pentru a înregistra și a reconstrui debitul sezonier al râului.

„Am fost surprins că [the shells of] acestea longevive [mussels] ar putea capta informații foarte detaliate despre mediile fluviale [at a] scară zilnică.”

Acum, o echipă japoneză de cercetători folosește semnătura geochimică obținută din cochiliile bivalvelor de apă dulce pentru a găsi această informație critică. Rezultatele studiului lor, publicate în Paleogeografie, Paleoclimatologie, Paleoecologiea produs un record sezonier de aproape 7 decenii al debitului râului în nordul Japoniei.

„Proxy și/sau înregistrările geologice care ar putea reconstrui starea de mediu a râului în trecut sunt foarte limitate”, a spus Tsuyoshi Watanabe, lector la Universitatea Hokkaido și primul autor al studiului. „Am fost surprins că [the shells of] acestea longevive [mussels] ar putea capta informații foarte detaliate despre mediile fluviale [at a] scară zilnică.”

introduce Margaritifera

Timp de mai bine de 4 decenii, înregistrările geochimice obținute din scoici de bivalve, microplancton și corali s-au dovedit a fi proxy eficienți pentru a reconstrui condițiile de mediu din trecut, inclusiv temperatura, salinitatea și oxigenul dizolvat. În acest studiu, Watanabe și echipa sa s-au concentrat pe speciile de midii de apă dulce Margaritifera, care are o durată de viață pronunțată de până la 200 de ani. Studiile anterioare au descoperit că modelele anuale de creștere ale acestei specii reflectă temperatura și precipitațiile în timpul lunilor de vară. Watanabe și echipa sa și-au propus să determine modul în care sincronizarea și chimia benzilor de creștere de pe materialul de coajă s-au corelat cu cantitatea mare de date de mediu pentru regiunea din jurul râului Shiribetsu, unde coloniile de midii sunt comune.

La mijlocul primăverii până la sfârșitul primăverii, zăpada de-a lungul Muntelui Fure din Hokkaido se topește și curge prin diferite pârâuri care se îmbină și se alimentează în Shiribetsu, care în cele din urmă se varsă în Marea Japoniei. Topirea zăpezii contribuie cu aproape jumătate din volumul râului, provocând o schimbare sezonieră a volumului apei, a temperaturii și a chimiei. Shiribetsu a fost monitorizat pentru temperatura apei, pH, turbiditate, cererea chimică de oxigen, conductivitate și conținutul de oxigen dizolvat din 2001 și pentru volumul de apă din 1965.

Ca copacii, Margaritifera crește prin depunerea materialului de-a lungul unor linii definite. Watanabe și echipa sa au stabilit o cronologie pentru specie M. laevis prin numărarea modelului de creștere pe 12 scoici, producând o istorie de 67 de ani. Ei au aplicat spectrometria de masă cu plasmă cuplată inductiv ablația laser de-a lungul liniei de creștere pentru a obține concentrația a trei izotopi în materialul învelișului: magneziu-24, mangan-55 și bariu-138. Fiecare element a fost normalizat la calciu-43 și reprezentat ca raport molar. Fiecare raport molar a fost regresat în raport cu factorii de mediu ai râului pe termen lung, precum și cu precipitațiile și adâncimea maximă a zăpezii.

Bariul reflectă fluxul râului

Cercetătorii au descoperit că debitul râului are cea mai mare influență asupra liniilor de creștere a cochiliei. În plus, cele mai mari și mai pronunțate vârfuri au avut loc în datele de bariu la începutul primăverii. Deși sursa de mediu a bariului rămâne neclară, vârful corespunde aproximativ impulsurilor din apa de topire de primăvară.

Echipa a mai descoperit că concentrația de magneziu este scăzută primăvara și crește pe măsură ce vara avansează. Ei nu au putut trage concluzii din acest semnal din cauza complexității modelelor pentru magneziu, în timp ce concentrația de mangan a fost strâns legată (negativ) de înregistrarea sezonieră a oxigenului dizolvat, sugerând că reflectă condițiile redox.

„Potențial mare pentru acest tip de proxy”

„Există un potențial mare aici pentru acest tip de proxy”, a spus Paul Butler, cercetător senior în geografie la Universitatea din Exeter, care nu a fost implicat în studiu. „Dar dacă vrei să te uiți la schimbările care au avut loc înainte de debutul încălzirii moderne, ar trebui să încrucișezi cochiliile moarte în cronologie și pentru asta ar trebui să obții material din sedimentele albiei râului sau să folosești specimene datate. din muzee. Chiar dacă le puteți găsi, această tehnică necesită utilizarea mai multor specimene care se suprapun în timp pentru a distinge un semnal comun semnificativ. ”

Watanabe și echipa sa au făcut câteva comparații inițiale între datele despre midii și mai multe înregistrări climatice care influențează nordul Japoniei, inclusiv Indicele Pacificului de Nord și Oscilația decenală a Pacificului.

Comparația „a indicat că volumul râului s-ar putea schimba la scară decenală odată cu musonul de iarnă și oscilația decenală a Pacificului”, a spus Watanabe. „Dacă am putea aplica această metodă probelor cu viață lungă și/sau fosile pentru a compara între trecutul recent și trecut, am putea evalua modul în care aprovizionarea cu apă dulce va fi influențată de încălzirea globală recentă și/sau viitoare din această regiune”.

—Stacy Kish (@StacyWKish), scriitor de știință

Citare: Kish, S. (2021), scoicile de scoici de apă dulce pot păstra evidența stratului de zăpadă alpin, Eos, 102, https://doi.org/10.1029/2021EO210522. Publicat la 4 octombrie 2021.

Leave a Comment

Adresa ta de email nu va fi publicată.