산호초의 코어는 바다의 과거와 미래의 비밀을 가지고 있습니다.

태양이 태평양의 유리 솔로몬 바다 위로 어둡게함에 따라 Guillaume Iwankow는 다이빙 장비를 착용하고 연구 Schooner Tara 에서 내려갑니다. 전동 빙하로. 그의 목표는 수십 년 동안 연대기를하는 산호 식민지의 팔 길이 샘플 인 핵심을 되 찾는 것입니다.

배가 잎이 타라 후 약 10 분 후 , 모터가 느려집니다. 여기에는 너무 얕아서 외초 물고기가 표면에서 약 1 인치 정도 다트. Tara Expeditions Foundation의 과학 다이브 마스터 인 Iwankow는 porites lobata 에서 찾을 수있는 가장 크고 가장 깨끗한 사례를 산호를보고 있습니다. -종종 자라는 둥근 황색 산호 종은 종종 고질라의 두개골의 내용처럼 보입니다. 산호 식민지는 (공생 조류의 도움으로) 미네랄 칼슘 탄산 칼슘의 얇은 층을 분비하는 폴립이라고 불리는 연질 바디 동물로 구성됩니다. 시간이 지남에 따라,이 연간 레이어는 산호 해골을 구성하는 단단한 덩어리로 다른 연간 레이어를 축적합니다.

일단 그는 이상적인 porites 에 있습니다 , Iwankow는 그의 코어 링 도구의 3 인치 넓은 원형 날을 산호 표면으로 눌러냅니다. 블레이드가 골격으로 가라 앉을 때 희미한 소음이 있고 주변 물에 산호 먼지 구름이 있습니다. 모든 산호 층을 뚫고 나간 Iwankow는 Corer의 배럴을 이런 식으로 두드려서 끊어진 샘플의 밑면을 제거합니다. 그는 같은 구멍을 통해 두 번 더 과정을 반복 한 다음 수영을하고 코어 샘플의 길이 (약 4 피트 길이)의 배를 퇴적합니다. porites 의 표면 만 형성에는 살아있는 폴립이 포함되어 있으므로 시추 후 산호 형성은 얕은 곳에서 계속 자라며 무사하고 중단없이 계속 자라야합니다.

이와 같은 해양 과학 원정대는 해수에서 암초에 이르기까지 모든 종류의 생물학적 샘플을 수집합니다. 그러나 산호 코어는 나머지와는 다릅니다. 그것들은 유기농 시간 캡슐로, 수백 ~ 수천 년이되면서 지역 오염, 지질, 온도 및 암초 건강에 대한 기록을 포함하는 유기농 시간 캡슐입니다. 연구원들이 산호 해골에서 이러한 종류의 정보를 추출 할 수있는 놀라운 방법을 개선함에 따라, 기후 학자, 지구 화학자 및 고생물학자를위한 조언은 점점 더 많은 사람들이 핵심이되었습니다. 호주 해양 과학 연구소의 기후 학자이자 산호 핵심 전문가 인 Janice Lough는“저는 천연 암초 역사 책이라고 부릅니다. "그들은 이야기 할 이야기가 많이 있습니다."

해양 역사상 시추

법의학 탐정 작업과 마찬가지로 Coral Coring은 과거 사건에 대한 이론에 세부 사항과 신뢰를 추가하거나 전혀 일어났다는 것을 증명하는 신뢰할 수있는 방법이되었습니다. 1970 년대까지 산호가 연간 성장 고리를 내려 놓은 사람도 없었다는 것을 잊기 쉽습니다. 그때 하와이 대학교 지구 물리학 자 팀이 남태평양의 Enewetak Atoll을 방문했을 때였습니다.

Enewetak은 비정상적인 역사를 가진 가정이없는 섬이었습니다. 미국은 1940 년대와 50 년대에 여러 날짜로 핵폭탄을 테스트했습니다. 하와이 연구원들은 Enewetak 근처의 산호 해골 이이 방사능의 증거를 보여줄 것인지 궁금했습니다. 산호 코어 층이 알려진 반감기를 갖는 방사성 요소를 함유 한 경우, 각 성장 고리가 만들어 졌을 때 거의 정확하게 계산할 수 있습니다. Lough는“그들은 거대한 식민지 한 조각을 가져 와서 한 달 동안 암실에서 [가벼운] 민감한 종이에 올려 놓고 일련의 방사성 밴드를 보았습니다. 논문에서 밴드의 간격은 산호의 숨겨진 구조 내에서 더 많은 것을 발견 할 수 있다고 암시하여 추가 테스트가 순서대로 있음을 시사했다. "그들은 현지 의사와 연락을 취하고‘우리의 산호 조각을 엑스레이하고 싶습니까?’

산호 슬라이스가 X- 선 스캐너에 넣었을 때, 산호 골격을 구성하는 탄산 칼슘의 밀도를 반영하여 독특한 일련의 명백한 밝고 어두운 성장 고리가 보였습니다. 골격의 방사성 요소와 데이트하면 매년 이중 고리 세트가 배치되어 더 크고 다공성이 더 크고 더 좁고 밀도가 높습니다. 1972 년 과학 논문은 연구자들이 코어를“산호 크로노 미터”라고 불렀으며, 자연 시계로서의 유용성을 암시했다. 다른 과학자들은 그 후 산호가 온도가 더 온화한 젖은 계절 동안 더 큰 성장 고리를 내려 놓고 조건이 더 극단적 인 건조 계절에는 더 작은 고리를 내려 놓았다 고보고했습니다.

산호 종은 연간 0.3 ~ 10 센티미터 사이에서 자라지 만 일반적으로 100 센티미터 길이의 코어 샘플은 그 산호의 역사의 약 100 년 기록을 공급한다는 것입니다. 종종 가장 최근 100 년이지만 항상 그런 것은 아닙니다. 화석화 된 산호는 10 만 년 전에 마지막 간섭 기간까지 거슬러 올라가는 일련의 성장 고리를 포함 할 수 있습니다. X- 선 스캔은 오늘날에도 여전히 산호 성장 고리의 상대 밀도를 평가하는 데 사용됩니다. 이는 고리가 생성 될 때 기후 조건을 반영합니다. 그러나 해양 과학자들은 다른 산호 핵심 속성의 중요성을 발견하기 위해 꾸준히 노력해 왔습니다.

Coral Detectives는 코어 내부에서 가장 풍부한 데이터 저장소 중 하나는 해수에서 미량 요소에 대한 해마다 기록입니다. 산호 폴립은 해골을 섭취하여 해골을 만들기 위해 필요한 미네랄을 추출하므로 각 탄산염 층에는 층이 생성 될 때 물에 있던 소량이 포함되어 있습니다. 퀸즐랜드 대학 고생물학자인 그레고리 웹 (Gregory Webb)은“산호 성장 반지는“골격의 복잡한 내부 모양으로 인해 나무 고리만큼 멋지고 빡빡하지 않습니다.”라고 말했습니다.

따라서 산호어 코어 조성의 테스트를 통해 과학자들은 1 년에서 다음 해에서 다음 해에서 다음 해양 지역의 여러 다른 화합물의 수준을 차트로 만들 수 있습니다. 이것은 산호와 거의 관련이없는 행성 과정에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 중국 광시 키 연구소의 해양 과학자들은 최근 150 년 동안 동아시아 겨울 몬순의 강도를 란타늄 및 세리륨과 같은 희토류 요소의 수준을 측정함으로써 porites 의 각 층을 추론했습니다. 산호 코어. 이 희토류 요소는 겨울 폭풍 동안 퇴적 된 먼지 소용돌이에서 비롯되므로 요소의 유병률은 폭풍 강도의 신뢰할 수있는 게이지입니다.

마찬가지로, 산호어 핵심 테스트는 이전에 발견 된 어느 것보다 훨씬 상세한 인간이 유발 된 오염의 역사적 증거를 밝혀 내고 있습니다. Lough와 그녀의 동료들은 Great Barrier Reef에서 현대 코어를 샘플링하고 종종 산업 생산에서 비롯된 납 및 카드뮴과 같은 독성 금속 수준에 대해 성장층을 테스트하고 있습니다. 개발자들은 항구를 만들고 산호초에 퇴적물을 덤프 할 수 있으며, 개입이 바다에 영향을 미치지 않는다고 주장합니다. 그러나 Lough가 지적했듯이,“산호 코어는 환경이 어떻게 변화하고 있는지에 대한 편견없는 관찰자입니다.”

Coral Cores는 또한 공식 측정을 수행하기 전 몇 년 동안 해양 온도에 대한 유일한 신뢰할 수있는 기록을 제공합니다. 물이 시원 할 때 산호는 더 많은 요소를 사용하여 골격을 만드는 데 사용하는 탄산 칼슘을 보충합니다. 산호 코어의 각 층에서 칼슘 대 스트론튬의 비율을 계산함으로써, 연구원들은 해당 층이 생성 될 때 해수 온도가 무엇인지 결정할 수 있습니다.

에콰도르의 갈라파고스 제도 주변의 열대 태평양 물의 산호 코어 에서이 기술을 사용하여 애리조나 지구 과학자 글로 리아 지 메네즈 (Gloria Jimenez)와 동료들은 최근 1940 년부터 2010 년까지의 수온 변화에 대한 자세한 기록을 조립했습니다.이 지역의 이전 온도 기록은 냉담한 것으로 보였고, 갈라 가고 (Galápagos)의 해양 따뜻함이 제한되어 있음을 나타냅니다. 그러나 Jimenez의 Coral Core 데이터는 다른 이야기를 들었습니다.이 지역의 Waters는 1970 년대 후반부터 실제로 따뜻하게 해왔으며 1980 년대 초 따뜻한 El Niño 전류가 여행했을 때 급증했습니다. 이 꾸준한 온난화 경향은 Galápagos 주변의 암초가 이전에 생각했던 것보다 더 위험 할 수 있음을 의미합니다.

현대의 산호 구조 아래에 Jimenez 연구는 화석화 된 산호 코어에 묶인 또 다른 데이터가 있습니다. 보존 상태에 따라이 코어는 WebB와 같은 연구자들이 과거에 10 만 년 이상 해양 온도 기록을 확장 할 수 있도록 허용합니다. Webb에는 맞춤형 보트, Research Vessel d Hill , 그것은 그레이트 배리어 리프 아래의 고대 지층에서 핵심 샘플을 가져 오기위한 시추 플랫폼을 특징으로합니다.

Webb와 그의 팀이 화석화 된 산호 코어를 회수 한 후 우라늄 thorium 데이트를 사용하여 핵심 연령을 결정할 수 있습니다. 질량 분석기 분석은 코어 층의 미량 우라늄이 토륨으로 부패한 양을 보여 주며, 두 요소 사이의 비율은 각 층의 대략적인 연령을 계산하는 데 사용됩니다. Jimenez와 마찬가지로 Webb는 Strontium-Calcium 비율을 사용하여 각 산호 밴드가 만들어 질 때 해양 온도를 계산하고 화석 코어를 사용하여 선사 시대에서 미량 요소의 유병률을 추적합니다. Webb는“우리는 Holocene 전체에서 코어를 회수 할 수있었습니다. "우리는 같은 암초의 기후와 수질 문제와 같은 지점에서 10 만 년 간격으로 비교할 수 있습니다."

Webb의 화석 핵심 분석은 또한 고대 지질 학적 과정에 대한 새로운 증거를 만들고 있습니다. 최근 호주 해안의 그레이트 배리어 리프 (Great Barrier Reef) 지역 인 헤론 리프 (Heron Reef) 로의 최근 여행 중에 그와 그의 팀은 결함을 겪었습니다. 이 팀의 장비는 해저로 30 미터를 시추 할 수 있으며, 어느 날, 그들은 곧 10 만 년 전에 Pleistocene Epoch의 마지막 횡관 시대로 거슬러 올라가는 레이어를 쳤다고 계산했습니다. 그러나 그들은 결코 그것을 완전히 만들었습니다. Webb는“우리는 약 15 미터에서 Pleistocene을 때릴 것이라고 생각했습니다. “우리는 그 깊이가 무엇인지에 대한 베팅을했습니다. 누군가가 12를 가져갔습니다. 누군가가 14 세를 가져갔습니다. 다음으로 아는 다음, 우리는 22 살이고 아직 타격을받지 않았습니다. 우리는 방금 계곡으로 뚫는 것이었고 전혀 그것을 기대하지 않았습니다.”

결과적으로, 산호어 코어는 해수면이 130 미터 더 낮았으며 전체 Great Barrier 암초 구조가 파도 위에있을 때 마지막 빙하기로 거슬러 올라가는 층을 포함했습니다. 바람, 비 및 흐르는 물은 그 장소의 노출 된 석회암을 높고 가파르고 삐걱 거리는 언덕으로 둘러싸인 깊은 우울증으로 조각했습니다. 해수면이 다시 상승했을 때, 전류와 파도는 침수 계곡을 퇴적물 입자로 가득 채웠으며, 그 지형은 현장에서 자라는 새로운 산호초의 기초가되었습니다. 이 발견은 연구원들이 현대 암초의 모양이 일반적으로 이전 암초 나 지질 구조의 모양에 의해 결정되지 않는다는 결론을 내렸다. 퇴적물 축적은 오래된 구조물의 윤곽을 덮고 새로운 암초가 자라기위한 더 평평한 표면을 제공 할 수 있습니다. 한편 산호초에서 가장 높은 지점은 해수면만큼 높게 자랄 수 있습니다.

바다의 변화하는 움직임은 자연 지구 과학 에 대한 연구로서 이러한 독특한 생태계를 형성하는 데 필수적인 역할을 해왔습니다. 이번 주에 더욱 발표되었습니다. 시드니 대학교의 조디 웹스터 (Jody Webster), 프랑스의 피에르 사이먼 라플라스 (Pierre Simon Laplace) 연구소의 브라이언 루드 ​​(Bryan Lougheed)와 동료들은 그레이트 배리어 리프 (Great Barrier Reef) 아래에서 다양한 고대 산호 코어를 추출했습니다. 코어의 골격 물질과 퇴적물에 대한 분석에 따르면 해수면 변화는 지난 30,000 년 동안 암초의 일부를 5 번 죽였다. 때로는 암초가 공기에 노출되었을 때, 때로는 물이 떠오르는 퇴적물이 암초에 도달하지 못하면 빛이 막혔을 때 때때로. 그러나 암초는 각각 다른 곳에서 마이그레이션 된 산호 폴립으로 인해 각각의 경우에 Refrew와 함께 살아있는 산호 구조물이 시간이 지남에 따라 이동하여 최고의 물과 가벼운 조건을 활용했습니다.

핵심 샘플에서 각 산호층의 독특한 구조 구성은 또한 수십 년 전 또는 수천 명이 발생했는지 여부에 관계없이 산호가 형성 될 때 발생하는 다른 스트레스에 대한 단서를 제공합니다. 예를 들어 대기에서 이산화탄소가 용해되어 바다가 상대적으로 산성 인 경우, 예를 들어 산호는 올해 국립 과학 아카데미 (National Academy of Sciences)의 절차에서 우즈 홀 오션 그래피 기관 연구원이보고 한 바와 같이, 산호는 성장 습관을 완전히 변화시킨다. .

대학원생 Nathaniel Mollica와 지질 학자 Anne Cohen을 포함한 해양 과학자의 Woods Hole 팀은 Modern porites의 샘플을 분석했습니다. 파나마, 팔라우, 대만 근처의 물에서 산호어 코어와 남중국해의 동산 아톨. 그들은 각 산호 코어를 컴퓨터 단층 촬영 (CT) 스캐너에 넣었습니다.이 X- 선 장치는 산호 내부의 성장 패턴과 밀도 차이를 보여줍니다.