คุณอาจไม่คิดว่าหอยเป็นสัตว์ที่น่าตื่นเต้นที่สุดในโลก แต่ใครก็ตามที่ไม่สนใจหอยสองฝาในทะเลเหล่านี้ย่อมไม่สามารถรับรู้ถึงความสำคัญของพวกมันได้ พวกเขาได้สอนเรามากมายเกี่ยวกับโลกที่เราอาศัยอยู่โดยไม่รู้เรื่องนี้ และมันเคยเป็นอย่างไร

ทีมวิจัยของเราใช้เวลาสองทศวรรษที่ผ่านมาในการตรวจสอบองค์ประกอบทางเคมีของ สัตว์ที่มีอายุยืนยาวที่สุดที่ไม่อยู่ในอาณานิคม รู้จักกับวิทยาศาสตร์ – the ควาฮ็อกในมหาสมุทร หอย – เพื่อค้นหาว่าภูมิอากาศของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเทียบกับชั้นบรรยากาศ

ควาฮ็อกนี้สามารถมีชีวิตอยู่ได้นานกว่า 500 ปี และเช่นเดียวกับที่มันทำ มันวางวงแหวนการเติบโตไว้ในเปลือกของมัน เช่นเดียวกับต้นไม้ วงแหวนของการเจริญเติบโตจะเพิ่มขึ้นทีละน้อยเมื่อเงื่อนไขเอื้ออำนวยและแคบลงเมื่อลดน้อยลง เมื่อเปรียบเทียบวงแหวนเปลือกหอยเหล่านี้ เราสามารถระบุตำแหน่งของวงแหวนแต่ละวงและค้นหาว่าอุณหภูมิและความเค็ม (หรือความหนาแน่น) ของน้ำทะเลเป็นอย่างไรในช่วงเวลาของการเจริญเติบโต หอยที่อาศัยอยู่ในเวลาเดียวกันก็มีลวดลายเหมือนกันบนเปลือกหอย ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบหลายๆ อย่างเข้าด้วยกัน เราจึงสามารถขยายสถิติย้อนหลังไปเกินกว่าอายุขัยของบุคคลเพียงคนเดียว จนถึงประมาณ 1,000 ปี

โดยใช้ข้อมูลนี้เราได้ค้นพบ สภาพแวดล้อมของมหาสมุทรที่หอยเหล่านี้อาศัยอยู่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างไร. และตอนนี้เรามีบันทึกความแปรปรวนของมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือที่ลงวันที่อย่างแม่นยำเป็นครั้งแรกซึ่งแก้ไขได้เป็นประจำทุกปีซึ่งครอบคลุมช่วงสหัสวรรษที่ผ่านมาทั้งหมด ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบระยะเวลาของการเปลี่ยนแปลงในอดีตในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่สัมพันธ์กับบรรยากาศในชั้นบรรยากาศ

คึกคะนอง

บางทีหนึ่งในแง่มุมที่ลึกซึ้งที่สุดของการวิจัยของเราคือการค้นพบว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ขับเคลื่อนโดยมนุษย์ ส่งผลให้อุณหภูมิพื้นผิวอากาศอุ่นขึ้นโดยรวม ได้นำไปสู่การกลับรายการในการเชื่อมต่อตามธรรมชาติของระบบภูมิอากาศทางทะเลและชั้นบรรยากาศในระยะยาว

หลักฐานจากเปลือกหอยแสดงให้เห็นว่าในช่วงอุตสาหกรรมสมัยใหม่ (ค.ศ. 1800-2000) การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในทะเลนั้นล่าช้าหลังชั้นบรรยากาศ อุณหภูมิพื้นผิวของอากาศตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์ได้เร็วกว่ามหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ แม้ว่าเราจะคาดเดาไม่ได้ว่าสิ่งนี้จะมีความหมายต่ออนาคตอย่างไร แต่ข้อมูลใหม่นี้จะมีบทบาทสำคัญในการลดความไม่แน่นอนในการคาดการณ์ความแปรปรวนของสภาพอากาศในอนาคต

แม้ว่าเปลือกของควาฮ็อกโดยทั่วไปจะมีความยาวสูงสุด 13 ซม. แต่การค้นพบนี้จากการศึกษาเคมีในวงแหวนของพวกมันก็น่าประหลาดใจ จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีหลักฐานโดยตรงว่าความแปรปรวนในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือในช่วง 1,000 ปีที่ผ่านมาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในชั้นบรรยากาศ หรือหากมหาสมุทรตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของชั้นบรรยากาศเพียงอย่างเดียว ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจังหวะเวลาความแปรปรวนของมหาสมุทรในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือและกลไกเบื้องหลังนั้น ยังไม่ค่อยเป็นที่รู้จักนักจนกระทั่งการศึกษาครั้งนี้ และการสังเกตโดยตรงถูกจำกัดไว้เฉพาะในศตวรรษที่ 20

ย้อนกลับไปในอดีต

เมื่อมองย้อนไปในอดีต บันทึกไอโซโทปออกซิเจนที่พัฒนาขึ้นจากเปลือกหอยแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในช่วง 1,000 ปีที่ผ่านมา ในช่วงสหัสวรรษที่ผ่านมา ภูเขาไฟระเบิด พลังของดวงอาทิตย์ (การแผ่รังสีจากแสงอาทิตย์) และกิจกรรมทางอุตสาหกรรมของมนุษย์ล้วนมีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนสภาวะในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ

นอกจากนี้ การวิจัยของเราพบว่ามหาสมุทรแอตแลนติกเหนืออาจมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนจากสภาวะที่ค่อนข้างอบอุ่นของ ความผิดปกติของสภาพอากาศในยุคกลาง (ตั้งแต่ประมาณ ค.ศ. 1000 ถึง ค.ศ. 1400) เข้าสู่สภาวะที่เย็นกว่าของ “ยุคน้ำแข็งน้อย” ตั้งแต่ประมาณ ค.ศ. 1450 ถึง พ.ศ. 1850)

ผลลัพธ์ที่น่าสนใจที่สุดในช่วงนี้มาจากการเปรียบเทียบวงแหวนหอยกับ แกนน้ำแข็ง และแหวนต้นไม้ แม้ว่าเปลือกหอยจะทำให้เราค้นพบความแปรปรวนของทะเลได้ แต่ก่อนหน้านี้น้ำแข็งและลำต้นของต้นไม้ได้แสดงให้นักวิทยาศาสตร์เห็นว่าอุณหภูมิของอากาศในชั้นบรรยากาศเป็นอย่างไรในช่วงเวลาต่างๆ ในซีกโลกเหนือและกรีนแลนด์

โดยการเปรียบเทียบเปลือกหอยกับน้ำแข็งและต้นไม้ เราพบว่าในช่วงก่อนยุคอุตสาหกรรมของสหัสวรรษที่ผ่านมา (ระหว่างปี 1000 ถึง 1800) การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศในทะเลทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิอากาศที่พื้นผิวซีกโลกเหนือ

ระหว่าง 1000 ถึง 1800 การเปลี่ยนแปลงในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ – เกิดขึ้นโดย การฉายรังสีแสงอาทิตย์, ก๊าซเป็น ถูกไล่ออกสู่ชั้นบรรยากาศ จากภูเขาไฟและการเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนของอากาศ – ถูกป้อนกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ สิ่งนี้ส่งผลต่ออุณหภูมิของบรรยากาศในขณะนั้น และหมายความว่ามหาสมุทรแอตแลนติกเหนือมีบทบาทอย่างแข็งขันในการมีอิทธิพลต่ออุณหภูมิอากาศในบรรยากาศ

สิ่งนี้ยังคงมีบทบาทสำคัญในความแปรปรวนของสภาพอากาศในอนาคต แม้ว่าตอนนี้จะมีฉากหลังของภาวะโลกร้อนในระยะยาวซึ่งขับเคลื่อนโดยก๊าซเรือนกระจก

หอยนี้อาจเป็นลูกปลาตัวเล็ก ๆ แต่สิ่งที่เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับสภาพอากาศในมหาสมุทรจากหอยควาฮ็อกได้เปลี่ยนมุมมองของเราอย่างมากต่อบรรยากาศของโลก

เกี่ยวกับผู้เขียน

เดวิด เรย์โนลด์ส ผู้ร่วมวิจัย มหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์; Ian Hall หัวหน้าคณะวิชา Earth & Ocean Sciences และศาสตราจารย์วิจัย มหาวิทยาลัยคาร์ดิฟฟ์และ James Scourse ศาสตราจารย์วิชาธรณีวิทยาทางทะเลและผู้อำนวยการกลุ่ม Climate Change Consortium of Wales มหาวิทยาลัยบังกอร์

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

at ตลาดภายในและอเมซอน