Ny forskning, der involverer Rutgers -professorer, har afsløret, at forventede, ekstreme ændringer i Indiens sommermonsun drastisk kunne hæmme Bengals evne til at støtte et afgørende element i regionens fødevareforsyning: Marine Life.
Undersøgelsen, der blev offentliggjort i Nature Geoscienceblev udført af forskere fra Rutgers University, University of Arizona og samarbejdspartnere fra Indien, Kina og Europa. For at nå deres konklusioner undersøgte forskerne, hvordan monsunen, der bringer kraftige regn til det indiske subkontinent, har påvirket Bengals marine produktivitet i de sidste 22.000 år.
Selvom Bengalbugten dækker mindre end 1% af det globale hav, leverer den næsten 8% af verdens fiskeriproduktion. Dens kystvand understøtter tæt befolkede regioner, der er meget afhængige af marine ressourcer til mad og levebrød.
“Millioner af mennesker, der bor langs Bengalbugten, er afhængige af havet for protein, især fra fiskeriet,” sagde Yair Rosenthal, en fremtrædende professor i Institut for Marine- og Kystvidenskab og Department of Earth and Planetary Sciences ved Rutgers University og en forfatter til undersøgelsen.
“Produktiviteten af disse farvande – havets evne til at understøtte planktonvækst – er grundlaget for den marine fødevareweb. Hvis havproduktiviteten falder, vil det kraftigt påvirke økosystemet, hvilket i sidste ende reducerer fiskebestande og truer fødevaresikkerhed for kystsamfund.”
Monsunen er vigtig for at tilvejebringe ferskvand til regionen, men forskerne fandt, at både ekstremt stærke og ekstremt svage monsunperioder gennem århundreder forårsagede en betydelig forstyrrelse – en 50% reduktion i mad til rådighed for havlivet på overfladen. Dette skete, fordi disse ekstreme forhold hæmmede blanding mellem havets dybe og overfladezoner, hvilket forhindrede næringsstoffer i at nå det øverste område, hvor havlivet trives.
Med klimaændringer, der forventes at gøre monsunen mere intens og variabel, og de ekstremer, der provoserer stratificering af havlagene, kan fødevareforsyningen produceret af Bengalbugten blive truet, sagde forskere.
For at forstå, hvordan den indiske sommermonsun og havproduktivitet har ændret sig over tid, studerede forskere de fossile skaller af Foraminifera-tinske enkeltcellede plankton, der bor i havet og bygger calciumcarbonatskaller. De skaller bevarer information om det miljø, de voksede i, og optrådte som naturlige optagere af tidligere hav- og klimaforhold.
“Ved at analysere deres kemi og spore forekomsten af visse typer, der trives i produktive farvande, rekonstruerede vi langsigtede ændringer i nedbør, havtemperaturer og havliv i Bengalbugten,” sagde geovidenskabsmand Kaustubh Thirumalai, en adjunkt ved University of Arizona og hovedforfatter til studiet.
“Sammen hjalp disse kemiske signaler os med at forstå, hvordan monsun- og havforholdene reagerede på globale klimaændringer i de sidste 22.000 år.”
Sedimenterne, der blev analyseret, blev udvundet fra havbunden af forskere ombord på forskningsskibet sammen med beslutningen som en del af det internationale havopdagelsesprogram.
Forskerne fandt, at produktiviteten i Bengals bugt kollapsede i perioder med meget svage monsuner, såsom Heinrich Stadial 1, og meget stærke monsuner, såsom dem i den tidlige Holocene. Den periode, der er kendt som Heinrich Stadial 1, en markant kold periode, forekom mellem 17.500 og 15.500 år siden. Den tidlige Holocene, en tid præget af hurtig opvarmning og stigning i havniveauet på grund af smeltende gletsjere, forekom mellem ca. 10.500 og 9.500 år siden.
Mængden af monsun -nedbør styrer mængden af flodudladning i Bengalbugten. Freshwater ændrer oceanografiske forhold markant og påvirker fodringscyklussen for fisk og plankton. Når monsunregn er for intens, kan et ferskvandslag hætte havoverfladen og blokere næringsstoffer nedenfra.
Uden næringsstoffer falder planktonvækst – og med det, hele fødekæden, inklusive fisk. Svagere monsuner undertrykker også levering af næringsstoffer ved at reducere havcirkulationen og vinddrevet blanding.
“Begge ekstremer truer tilgængeligheden af havressourcen,” sagde Thirumalai.
Da forskere sammenlignede gamle mønstre med moderne havdata og modelfremskrivninger, fandt de en foruroligende parallel: fremtidige scenarier projekt varmere overfladevand og stærkere afstrømning af ferskvand, forholdene, der matcher tidligere intervaller, når marine produktivitet faldt skarpt. Forbindelse af risikoen er fremtidige vinde muligvis ikke stærk nok til at modvirke den stratificering, der undertrykker blanding.
At se på tidligere klimamønstre hjælper forskere med at forstå, hvordan de sammenkoblede komponenter og processer, der komponerer den fysiske jord, inklusive dens atmosfære og biosfære, påvirker klimaet, miljøet og alle organismer over lange tidsskalaer.
“Forholdet mellem monsuner og havbiologi, vi har afsløret i Bengalbugten, giver os den virkelige verden bevis for, hvordan marine økosystemer har reageret på opvarmning og monsunskift og kan gøre det i fremtiden,” sagde Rosenthal.
“Disse indsigter kan hjælpe med at forfine fremskrivninger og informere bæredygtig forvaltning af fiskerier og kystressourcer, når virkningerne af klimaændringer fremskynder.”
Kaixuan Bu, en assisterende forskningsprofessor ved Department of Marine and Coastal Sciences ved Rutgers-New Brunswick, bidrog også til denne undersøgelse.