繰り返されるエルニーニョ現象は、生態学的に大きな変化を引き起こす可能性があります

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気候変動が激しさを増し続ける中、一部の科学者は、太平洋で繰り返される逆の気候パターンであるラニーニャ現象とエルニーニョ現象がより強く、より頻繁になり、ハリケーン パターンの変化、洪水、干ばつにつながると予測しています。 すでに今世紀、地球は 3 つの連続したラニーニャ現象の「トリプルディップ」に向けて順調に進んでおり、研究者によると、アフリカの角と南アメリカ南部で干ばつが悪化し、東南アジアとオーストラリアで降水量が増加する可能性があります。 これらのより激しい出来事が将来地球上の生命にどのように影響するかは正確にはわかりませんが、ユタ大学の研究者は答えを求めて過去に目を向けています.

Science で 9 月 8 日に発表された研究では、チームは過去 12,000 年間の動物の化石と人間の遺物を使用して、東海岸の生態系における 5 つの中程度から強いエルニーニョ イベントの「生態学的転換点」を特定説(推定)しました。このようなエルニーニョ現象が 1 世紀以内に発生すると、海鳥と陸鳥、海産魚の個体数が変化し始めました。

エルニーニョ・南方振動 (ENSO) は、エルニーニョ、ラニーニャ、ENSO ニュートラルの 3 つのサイクルで構成される繰り返しの気候パターンです。 エルニーニョ現象が発生すると、東から西への貿易風が弱まるか逆転し、中央および東部の熱帯太平洋の海域が熱くなり、この地域では降水量が増加します。 世界的に、エルニーニョは通常、平年よりも高い気温をもたらし、大西洋ではハリケーン シーズンの活動が鈍化します。 人類学者のダニエル・サンドワイスと気候科学者のカーク・マーシュは、バハ・カリフォルニア沖で、エルニーニョが栄養分の湧昇を減らし、海洋生物量を減らし、降水量を増やしていると、この研究に関する展望記事に書いています。

対照的に、ラニーニャは通常、世界中の気温を平均よりも低くし、中央および東部の熱帯太平洋の海水温を低下させます。 ラニーニャの間、赤道に沿った東風がより速く吹き、大西洋でハリケーンがより強くなり、より頻繁になります。

海洋温度と降水量に対するエルニーニョの影響のため、研究の共著者でユタ大学の人類学者であるジャック・ブロートンは、ウズラやメドウヒバリなどの陸生鳥類はエルニーニョ条件下でより繁栄するが、海鳥はより繁栄するという仮説を立てた。苦しむでしょう。 同様に、ケルプバスやメバルなど、冷たい水でよく育つ魚の個体数は、エルニーニョ現象の際に減少する可能性が高いが、暖かい水を好む魚や、さまざまな条件下で生きられる魚は増加する.

この考えを検証するために、チームはメキシコのバハ カリフォルニアにあるアブリゴ デ ロス エスコルピオンと呼ばれる場所から発掘された 18,623 の標本を特定説(推定)し、それぞれの小さな骨の断片を、その地域で知られているすべての種の参照コレクションと照合しました。 この作業は骨の折れるもので、研究者は 14 年前の 2008 年にプロセスを開始しました。

「これは非常に大きなコレクションです。 . . これは素晴らしいことですが、それでも時間がかかります」と Broughton 氏は言います。

Broughton と彼の同僚は、放射性炭素年代測定に基づいて骨を 100 年の期間に分類しました。 彼らは、これらのグループをエクアドルのパルカコチャ湖の堆積物記録と比較しました。これは、中程度から極端なエルニーニョ現象と相関していますが、その信頼性については議論されています.

「大雨が降ると、多くの浸食が発生します」とブロートン氏は言います。 「そして、それは多くの堆積物を海底にもたらします。 [Lake Pallcacocha]. それは 12,000 年間続いており、以前の研究者はそれを研究し、層の厚さが主要なエルニーニョ イベントに対応していると判断しました。」

エルニーニョ現象とラニーニャ現象が北アメリカの冬に及ぼす影響

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湖の記録によると、11,000 年前から 7,000 年前の完新世初期には、エルニーニョがほとんど発生していませんでした。 頻度の増加は 7,000 ~ 5,000 年前に発生し、減少し始める 1,200 年前まで続きます。 ただし、この湖は弱いエルニーニョ現象を記録していません。

統計テストでは、100 年以内に 5 回のエルニーニョが発生した後、動物の個体数が予想どおりのパターンで再構築されたことが示されました。 これらの強いエルニーニョの期間中、環境は他の時期よりも安定していましたが、エルニーニョに敏感な海鳥と魚の相対的な数は減少しましたが、陸上の鳥は繁栄しました. また、エルニーニョが少ない時期には他の気候プロセスがこの生態系に影響を与えましたが、エルニーニョが少なくとも 5 回発生した 100 年間で最大の影響を与えたのは、これらのイベントであったことを研究者は発見しました。

「しきい値で本当に印象的なパターンを最終的に得たときは、本当にやりがいがありました」と Broughton 氏は言います。 「そして、それは過去だけでなく、今後の環境にも非常に多くの影響を及ぼします。」

ブロートン氏によると、初期の人間もこれらの現象の影響を受けていた可能性があり、エルニーニョ現象が少ない時期には採餌者は海の食物源にもっと頼ることができたはずです. チームは、約 7,000 年前にエルニーニョの頻度が転換点を超える前に、人間がその場所でより多くの時間を過ごしたことを示す、バハ カリフォルニアでアーティファクトのカウントを行いました。

ブロートン氏は、これらの発見はケルプハイウェイ仮説と一致していると述べています。これは、人間が最初にボートでアメリカ大陸に到着し、南アメリカの海岸に沿って南に移動し、ケルプの森で豊富な魚や海洋哺乳類を食べて生き残ったという考えです. チームの研究により、極度のエルニーニョ現象が発生したと考えられている時期 (更新世の終わりと完新世の初期) には発生しなかったことが判明したため、海洋生息地は豊かだったでしょう。

「新しい証拠がアメリカ大陸の人々の物語を複雑にする」を参照してください

調査結果を確認するために、研究者は、エルニーニョ現象の影響を受けると仮説を立てたものだけでなく、サンプルを収集したすべての種の個体群サイズパターンを検索するコンピューター分析を実行しました。 彼らは、エルニーニョの影響を受ける可能性が最も高いと考えられる種について特定説(推定)したパターンが、群集全体に当てはまることを発見しました。

コロラド大学ボルダー校でエルニーニョ現象とラニーニャ現象を研究している気候科学者のペドロ・ディネジオ氏は、この研究は「興味深い」ものの、その場所で見つかった化石の変化が、エルニーニョ現象。

「この期間に非常に多くのことが変化しましたが、著者は自分たちが見ているものを 1 つのことだけに関連付けています」と彼らは言います。 「今から 6,800 年前、著者がこれらの生態系に大きな変化があったことを発見したとき、地球の軌道が変化したため、夏はより多くの日光を浴びました。 そしてそれが北半球のモンスーンを強めた。 私たちはそれについてかなり確信しています。」

ブロートン氏は、「他の多くの気候システムとプロセスが、過去の生態系に影響を与える上で重要な役割を果たしてきた」ことに同意し、ENSO システムが静かだったとき、これらのプロセスは彼らが観察した変化の主要な要因でした.

「しかし、エルニーニョの頻度が 1 世紀に 5 回という転換点を超えると、動物群集は常に状態を変えました」と彼は言います。

DiNezio はまた、エクアドルの Pallcacocha 湖の堆積物コアがエルニーニョ現象を測定する信頼できる方法であることに疑いを持っています。 「その記録は、ENSO の正確な代理ではないとして、過去 20 年間疑問視されてきました」と彼らは言います。 「私たちのコミュニティは、その記録が何を意味するのかについて、答えを出していません。」

著者らは論文の中で、パルカコチャの記録は精査されてきたが、最近のモデリング作業と化石ウサギの骨との比較は、エルニーニョの傾向を反映していることを示していると書いている.

ネバダ大学ラスベガス校の古生態学者であるキャリー・タイラーは、現在の気候傾向を考えると、5 つのイベントの転換点は「憂慮すべき」ものであり、これらの閾値を理解することは生態系の管理と保全に役立つと述べています。

「私たちが知る必要があるのは、極端なエルニーニョ現象から生態系が回復できるとすれば、どのくらいの速さで回復するかということです」と彼女は言います。 「そして、この種の出来事の重要性を認識することです。生態系がすでに経験しているストレスに加えて、追加のストレス要因となるためです。」



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