300 سنة من قياسات حرارة الإسفنجات الصلبة تظهر أن الاحترار العالمي قد تجاوز 1.5 درجة مئوية

الشكل 1|انحرافات درجة حرارة سطح البحر والهواء فوق اليابسة العالمية منذ عام 1850.
الانحرافات المشار إليها بالنسبة لمتوسط 1961-1990 مع HadSST4 (المرجع 13) كانت دائمًا أكثر دفئًا من درجات حرارة الهواء على اليابسة. من 1850 إلى 1900. ب، الشذوذ المشار إليه لفترة ما قبل الصناعة من 1850 إلى 1900 وفقًا للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) مع التبريد الشاذ لدرجات حرارة سطح البحر بالنسبة للأرض منذ أوائل القرن العشرين. الاحترار العالمي (متوسط درجة حرارة سطح الأرض) هو المتوسط المرجح لدرجات حرارة الهواء فوق اليابسة ( ) وسطح البحر ( درجات الحرارة. تمثل الشكوك فترة الثقة .

الشكل 2 | سجلات درجة الحرارة من الإسفنجات الصلبة في الكاريبي. أ، نسب ( ) من هياكل الأراجونيت المأخوذة من عينات مستمرة فترات (0.5 مم) من السنوات 2012 إلى 1700. تم جمع العينات من أعماق OML من 33-91 م قبالة سواحل بورتو ريكو وسانت كروix. تم نشرها اسكلروسponge منخفض الدقة التحليلات (الرموز الرمادية Ce-96) المجمعة من داخل OML.b، مكدس الانحرافات المشار إليها من 1961-1990 تعني (طرق). المحور الأيمن يظهر الغلاف الجوي سجلات من ماونا لوا (الرموز المفتوحة) وقبة القانون نواة الجليد (رموز مملوءة).

النتائج

الاسفنجات الكلسية الكورالية هي سلالة قديمة من الاسفنجات التي تتكلس. ، التي توجد عادة في البيئات البحرية المظلمة المحدودة الضوء والتي تمتد من نظام درجة الحرارة النسبي الموحد لطبقة المياه السطحية إلى ما دون طبقة الثرموكلين. في هذه الدراسة، تم جمع عينات من Ceratoporella nicholsoni تم استهدافها بشكل محدد من داخل OML في الكاريبي الشرقي، على المنحدر الجزيئي الحاد، قبالة بورتو ريكو وجزيرة سانت كروix القريبة (الشكل البياني الممتد 3). تم تحديد أعمار ومعدلات نمو العينات التي تم جمعها من 2007 إلى 2017 باستخدام حساسية -تحليلات السلاسل العودة إلى خمسينيات القرن التاسع عشر، مع عدة قياسات تعود إلى بداية القرن الثامن عشر (الطرق). تم اشتقاق درجات حرارة مياه البحر المحيطة من قياسات

معايرة درجات حرارة سكليروسبونج Sr/Ca OML

الشكل 4 | الشذوذات العالمية المتوسطة لـ OML و HadSST4. أ، مقارنة سجلات OML و HadSST4 (المرجع 13) مع انزلاقات لـ لأخذ في الاعتبار الاحترار من الفترة ما قبل الصناعية (التظليل الأزرق من 1700 إلى أوائل 1790s ومن 1840 إلى أوائل 1860s) إلى متوسط انحراف 1961-1990 (الخط العمودي المنقط). ب، توقيت الثورات البركانية الكبرى المشار إليها بالأسهم الرمادية مع تأثير إشعاعي سلبي. بدء الاحترار الصناعي في منتصف الستينيات من القرن التاسع عشر

(سهم أزرق فاتح) يتبعه ظهور في أوائل عام 1870 (سهم أزرق). أشرطة الخطأ هي 2 انحراف معياري. (الشكل التكميلية 1) مع خط أزرق فاتح يظهر المتوسط المتحرك لمدة 5 سنوات. ج، مقارنة بين قيم OML و IPCC ما قبل الصناعة مع متوسط انحراف من . الأسهم الأفقية توضح مراحل الاحترار في عصر الصناعة. د، الفرق بين شذوذ السكليروسبونج OML وشذوذ HadSST4 مع سنوات النينيو الموضحة بخط مائل. الرموز المفتوحة تظهر تصحيحات الأسطول الوطني .
إشارة موسمية في أي من أخذ عينات لمدة شهر (الشكل 4b من البيانات الموسعة) أو المصفوفات المكدسة لمدة عامين (الشكل 2b). هذا، جنبًا إلى جنب مع الحساسية المنخفضة لـ OML الكاريبي للاتصالات البعيدة الناتجة عن ENSO في المحيط الهادئ المركزي يُفسر محدودية تباين ظاهرة النينيو الجنوبية (ENSO) في سجل الإسفنج القاسي OML، على سبيل المثال، بغياب النينيو الكبير في 1997-1998.

فترة ما قبل الصناعة وبداية الاحترار في عصر الصناعة

الشكل 5 | OML و GMSTs. الشذوذ بالنسبة لخط الأساس من 1961-1990 مع تعويض (ما لم يُذكر خلاف ذلك). أ، OML وشذوذ درجات حرارة الأرض في بيركلي مع بداية درجات حرارة الأرض والهواء القصوى من حوالي 1990 (تظليل وردي). ب، GMSTs من OML المدمج ودرجات حرارة الأرض (هذه الدراسة دوائر حمراء داكنة) ومن درجات حرارة HadSST4 المدمجة ودرجات حرارة الأرض (دوائر برتقالية)، الأخيرة بالنسبة لفترة IPCC 1850-1900 قبل الصناعة، والتي تقلل من تقدير الاحترار العالمي بمقدار . انظر المراجع. وبيانات إضافية للشكوك.

ج، OML و HadSST4 من وزيادات درجات حرارة الأرض بحلول عام 2020. د، سجلات GMST لـ OML + الأرض المدمجة و HadSST4 + الأرض المدمجة مع التي مرت خلال 2012-2015. عند معدلات الانبعاثات الحالية سيتم الوصول إلى الاحترار العالمي بحلول أواخر عشرينيات القرن الواحد والعشرين. التطور التاريخي للغلاف الجوي (خط صلب)، الزيادات المستقبلية بمعدلات الانبعاثات الحالية (خط متقطع) و التخفيضات السنوية من 2025 لتقليل الانبعاثات إلى النصف بحلول أوائل 2030 (خط منقط).
بداية الاحترار في عصر الصناعة في منتصف القرن التاسع عشر. هذا هو الحال بشكل خاص إذا تم أخذ في الاعتبار التحسين الكبير الآن في دقة سجل OML لدينا، الذي يميز بوضوح بداية الاحترار الصناعي المبكر في منتصف الستينيات من القرن التاسع عشر عن الانتعاش المطول الذي تلا التبريد البركاني على نطاق عالمي في أوائل القرن التاسع عشر. وبالتالي، فإن ظهور احترار OML واضح بحلول منتصف السبعينيات من القرن التاسع عشر (الشكل 4b)، مع تعريف الظهور بمعايير أكثر صرامة للاحتباس الحراري التي تتجاوز أولاً وتبقى فوق الفترة قبل الصناعية . هذا أكثر من 80 عامًا قبل سجلات SST الآلية (الشكل 4c) أو سجلات الشعاب المرجانية القديمة في المياه الضحلة التي تخفي التغيرات الطبيعية العالية ظهور الاحترار في عصر الصناعة حتى منتصف القرن العشرين (الشكل 5b).

درجات حرارة OML خلال عصر الصناعة

نقاش

المحتوى عبر الإنترنت

References

1. IPCC Climate Change 2023: Synthesis Report (eds Core Writing Team, Lee, H. et al.) (IPCC, 2023).
2. Russo, E. & Domeisen, D. I. Increasing intensity of extreme heatwaves: the crucial role of metrics. Geophys. Res. Lett. 50, e2023GL103540 (2023).
3. Adoption of the Paris Agreement FCCC/CP/2015/L.9/Rev.1 (UNFCCC, 2015); https://unfcc.int/sites/default/english_paris_agreement.pdf
4. Domeisen, D. I. V. et al. Prediction and projection of heatwaves. Nat. Rev. Earth Environ. 4, 36-50 (2023).
5. Hawkins, E. et al. Estimating changes in global temperature since the preindustrial period. Bull. Am. Meteorol. Soc. 98, 1841-1856 (2017).
6. Etheridge, D. et al. Natural and anthropogenic changes in atmospheric over the last 1000 years from air in Antarctic ice and firn. J. Geophys. Res. 101, 4115-4128 (1996).
7. Gao, C., Robock, A. & Ammann, C. Volcanic forcing of climate over the past 1500 years: an improved ice core-based index for climate models. J. Geophys. Res. 113, D23111 (2008).
8. Kent, E. C. & Kennedy, J. J. Historical estimates of surface marine temperatures. Annu. Rev. Mar. Sci. 13, 283-311 (2021).
9. Deser, C., Alexander, M. A., Xie, S.-P. & Phillips, A. S. Sea surface temperature variability: patterns and mechanisms. Annu. Rev. Mar. Sci. 2, 115-143 (2010).
10. IPCC Special Report on Global Warming of (eds Masson-Delmotte, V. et al.) (WMO, 2018).
11. Morice, C. P. et al. An updated assessment of near-surface temperature change from 1850: the HadCRUT5 data set. J. Geophys. Res. 126, e2019JD032361 (2021).
12. Rohde, R. A. & Hausfather, Z. The Berkeley Earth Land/Ocean temperature record. Earth Syst. Sci. Data 12, 3469-3479 (2020).
13. Kennedy, J. J., Rayner, N. A., Atkinson, C. P. & Killick, R. E. An ensemble data set of sea surface temperature change from 1850: the Met Office Hadley Centre HadSST. 4.0. 0.0 data set. J. Geophys. Res. 124, 7719-7763 (2019).
14. Huang, B. et al. Extended reconstructed sea surface temperature, version 5 (ERSSTv5): upgrades, validations and intercomparisons. J. Clim. 30, 8179-8205 (2017).
15. Freeman, E. et al. ICOADS Release 3.0: a major update to the historical marine climate record. Int. J. Climatol. 37, 2211-2232 (2017).
16. Gulev, S. K. et al. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis (eds Masson-Delmotte, V. et al.) Ch. 2 (IPCC, Cambridge Univ. Press, 2021).
17. Caesar, L., Rahmstorf, S., Robinson, A., Feulner, G. & Saba, V. Observed fingerprint of a weakening Atlantic Ocean overturning circulation. Nature 556, 191-196 (2018).
18. Willenz, P. & Willenz, P. Micromorphology and ultrastructure of Caribbean sclerosponges. I. Ceratoporella nicholsoni and Stromatospongia norae (Ceratoporellidae: Porifera). Mar. Biol. 103, 387-401 (1989).
19. McCulloch, M. T. & Mortimer, G. E. Applications of the decay series to dating of fossil and modern corals using MC-ICPMS. Aust. J. Earth Sci. 55, 955-965 (2008).
20. McCulloch, M. T., Gagan, M. K., Mortimer, G. E., Chivas, A. R. & Isdale, P. J. A high-resolution and coral record from the Great-Barrier-Reef, Australia and the 1982-1983 El-Nino. Geochim. Cosmochim. Acta 58, 2747-2754 (1994).
21. D’Olivo, J. P., Sinclair, D. J., Rankenburg, K. & McCulloch, M. T. A universal multi-trace element calibration for reconstructing sea surface temperatures from long-lived Porites corals: removing ‘vital-effects’. Geochim. Cosmochim. Acta 239, 109-135 (2018).
22. Weiner, S. & Dove, P. M. An overview of biomineralization processes and the problem of the vital effect. Rev. Mineral. Geochem. 54, 1-29 (2003).
23. Hawkins, E. et al. Observed emergence of the climate change signal: from the familiar to the unknown. Geophys. Res. Lett. 47, e2019GL086259 (2020).
24. Gaetani, G. A. & Cohen, A. L. Element partitioning during precipitation of aragonite from seawater: a framework for understanding paleoproxies. Geochim. Cosmochim. Acta 70, 4617-4634 (2006).
25. Haase-Schramm, A. et al. Sr/Ca ratios and oxygen isotopes from sclerosponges: temperature history of the Caribbean mixed layer and thermocline during the Little Ice Age. Paleoceanography 18,1073 (2003).
26. Waite, A. J., Swart, P. K., Rosenheim, B. E. & Rosenberg, A. D. Improved calibration of the Sr/Ca-temperature relationship in the sclerosponge Ceratoporella nicholsoni: re-evaluating Sr/Ca derived records of post-industrial era warming. Chem. Geol. 488, 56-61 (2018).
27. Rosenheim, B. E. et al. High-resolution Ca records in sclerosponges calibrated to temperature in situ. Geology 32, 145-148 (2004).
28. Cai, W. et al. Pantropical climate interactions. Science 363, eaav4236 (2019).
29. Marshall, J. et al. The ocean’s role in the transient response of climate to abrupt greenhouse gas forcing. Clim. Dynam. 44, 2287-2299 (2015).
30. Brohan, P. et al. Constraining the temperature history of the past millennium using early instrumental observations. Climate 8, 1551-1563 (2012).
31. Newhall, C. G. & Self, S. The Volcanic Explosivity Index (VEI): an estimate of explosive magnitude for historical volcanism. J. Geophys. Res. 87, 1231-1238 (1982).
32. Abram, N. J. et al. Early onset of industrial-era warming across the oceans and continents. Nature 536, 411-418 (2016).
33. Tierney, J. E. et al. Tropical sea surface temperatures for the past four centuries reconstructed from coral archives. Paleoceanography 30, 226-252 (2015).
34. Hawkins, E. & Sutton, R. Time of emergence of climate signals. Geophys. Res. Lett. 39, L01702 (2012).
35. Sallée, J.-B. et al. Summertime increases in upper-ocean stratification and mixed-layer depth. Nature 591, 592-598 (2021).
36. Gergis, J. L. & Fowler, A. M. A history of ENSO events since AD 1525: implications for future climate change. Clim. Change 92, 343-387 (2009).
37. Chan, D. & Huybers, P. Correcting observational biases in sea surface temperature observations removes anomalous warmth during World War II. J. Clim. 34, 4585-4602 (2021).
38. Natali, S. M. et al. Large loss of in winter observed across the northern permafrost region. Nat. Clim. Change 9, 852-857 (2019).
39. IPCC Climate Change 2022: Impacts, Adaptation, and Vulnerability (eds Pörtner, H.-O. et al.) (IPCC, 2022).
40. Bousfield, C. G., Lindenmayer, D. B. & Edwards, D. P. Substantial and increasing global losses of timber-producing forest due to wildfires. Nat. Geosci. 16, 1145-1150 (2023).
41. Keeling, C. D. et al. Exchanges of Atmospheric and with the Terrestrial Biosphere and Oceans from 1978 to 2000. I. Global Aspects (Scripps Institution of Oceanography, 2001); https:// escholarship.org/uc/item/09v319r9

طرق

عينات

تحليلات العناصر Sr/Ca

معايرة شذوذات درجة حرارة Sr/Ca

تأريخ اليورانيوم-الثوريوم للسبونجيات الصلبة

توفر البيانات

شكر وتقدير

مساهمات المؤلفين

المصالح المتنافسة

معلومات إضافية

الشكل البياني الموسع 1| من ديزر وآخرون، (الشكل 3) يوضح توزيع ملاحظات درجة حرارة سطح البحر منذ عام 1860. البيانات من مجموعة بيانات المحيطات والغلاف الجوي الدولية الشاملة. لكل فترة مدتها 20 عامًا منذ عام 1860. تشير تدرجات الألوان إلى نسبة الأشهر التي تحتوي على

قياس واحد على الأقل في خط العرض بواسطة صندوق شبكة الطول. لاحظ الملاحظات القليلة جدًا، خاصة في المناطق الحرجة لظاهرة النينيو والتذبذب الجنوبي في المحيط الهادئ المركزي من 1860-1899 مع وجود عدد قليل من الملاحظات للمحيطات الجنوبية حتى عام 1980. الشكل مُعدل بإذن من المرجع 9، المراجعات السنوية.

300 years of sclerosponge thermometry showsglobal warming has exceeded

Fig. 1|Global sea surface and land-air temperature anomalies since 1850.
a, Anomalies referenced to the 1961-1990 average with HadSST4 (ref.13) being consistently warmer than land-air temperatures from 1850 to 1900. b, Anomalies referenced to the IPCC 1850-1900 pre-industrial period with anomalous cooling of SSTs relative to the land from the early 1900s. Global warming (GMST) is the weighted mean of land-air ( ) and sea surface ( ) temperatures. Uncertainties represent the confidence interval .

Fig. 2 | /Ca temperature records from Caribbean sclerosponges. a, ratios ( ) from the aragonite skeletons sampled at continuous ( 0.5 mm ) intervals from the years 2012 back to 1700. Specimens were collected from OML depths of 33-91 m offshore Puerto Rico and St Croix. Published lower-resolution sclerosponge analyses (Ce-96 grey symbols) collected from within the OML.b, Stacked anomalies referenced to 1961-1990 means (Methods). Right axis shows atmospheric records from Mauna Loa (open symbols) and the Law Dome ice core (filled symbols).

Results

Coralline sclerosponges are an ancient lineage of calcifying sponges , typically found in light-limited cryptic marine environments that extend from the relatively uniform temperature regime of the OML to below the thermocline. In this study, specimens of Ceratoporella nicholsoni were specifically targeted from within the OML of the eastern Caribbean, along the steeply dipping insular slope, offshore Puerto Rico and the nearby island of St Croix (Extended Data Fig.3). The ages and growth rates of specimens collected from 2007 to 2017 were determined using sensitive -series analyses back to the 1850s, with several to the beginning of the 1700s (Methods). Ambient seawater temperatures were derived from measurements of

Calibration of sclerosponge Sr/Ca OML temperatures

Fig. 4 | OML and HadSST4 global mean anomalies. a, Comparison of OML and HadSST4 (ref.13) records with offsets of to account for warming from the pre-industrial period (blue shading from the 1700 to early 1790 s and 1840 to early 1860s) to the 1961-1990 anomaly reference mean (vertical dotted line). b, Timing of major volcanic eruptions denoted by grey arrows with negative radiative forcing ( ) (ref. 16). Onset of industrial warming in mid-1860s

(light blue arrow) followed by emergence in early 1870 (blue arrow). Error bars are 2 s.e.m. (Supplementary Fig.1) with light blue line showing 5-year moving average. c, Comparison of OML and IPCC pre-industrial values with mean offset of . Horizontal arrows show stages of industrial-era warming. d, Difference between sclerosponge OML and HadSST4 anomalies with El Niño years shown in italics. Open symbols show national fleet corrections .
seasonal signal in either the month sampling (Extended Data Fig. 4b) or the 2 yr stacked arrays (Fig.2b). This, together with the low sensitivity of Caribbean OML to central Pacific generated ENSO teleconnections , accounts for the limited ENSO variability in the sclerosponge OML record with, for example, the main 1997-98 El Niño being absent.

Pre-industrial period and onset of industrial-era warming

Fig. 5 | OML and GMSTs. Anomalies relative to 1961-1990 baseline with offset (unless indicated). a, OML and Berkeley land temperature anomalies with onset of extreme land-air temperature from about 1990 (pink shading). b, GMSTs from blended OML and land anomalies (this study dark red circles) and from blended HadSST4 and land temperatures (orange circles), the latter relative to IPCC 1850-1900 pre-industrial period, which underestimates global warming by . See refs. and Supplementary Data for uncertainties.

c, OML and HadSST4 of and land temperature increases by 2020. d, GMST records for blended OML + land and blended HadSST4 + land with passed during 2012-2015. At current rates of emissions global warming will be reached by late 2020s. Historic evolution of atmospheric (solid line), future increases with present-day rates of emissions (dashed line) and annual reductions from 2025 to halve emissions by early 2030 (dotted line).
mid-nineteenth-century onset of industrial-era warming. This is especially the case if account is taken of the now much improved resolution of our OML record, which clearly distinguishes the initiation of early industrial warming in the mid-1860s from the prolonged recovery that followed the early 1800s global-scale volcanic cooling. Thus, the emergence of OML warming is apparent by the mid-1870s (Fig. 4b), with emergence being defined by the more stringent criteria of warming that first exceeds and remains above the pre-industrial period . This is more than 80 years earlier than instrumental SST records (Fig. 4c) or shallow-water palaeoclimate coral records in which high natural variability masks the emergence of industrial-era warming until the mid twentieth century (Fig. 5b).

OML temperatures over the industrial era

Discussion

Online content

References

1. IPCC Climate Change 2023: Synthesis Report (eds Core Writing Team, Lee, H. et al.) (IPCC, 2023).
2. Russo, E. & Domeisen, D. I. Increasing intensity of extreme heatwaves: the crucial role of metrics. Geophys. Res. Lett. 50, e2023GL103540 (2023).
3. Adoption of the Paris Agreement FCCC/CP/2015/L.9/Rev.1 (UNFCCC, 2015); https://unfcc.int/sites/default/english_paris_agreement.pdf
4. Domeisen, D. I. V. et al. Prediction and projection of heatwaves. Nat. Rev. Earth Environ. 4, 36-50 (2023).
5. Hawkins, E. et al. Estimating changes in global temperature since the preindustrial period. Bull. Am. Meteorol. Soc. 98, 1841-1856 (2017).
6. Etheridge, D. et al. Natural and anthropogenic changes in atmospheric over the last 1000 years from air in Antarctic ice and firn. J. Geophys. Res. 101, 4115-4128 (1996).
7. Gao, C., Robock, A. & Ammann, C. Volcanic forcing of climate over the past 1500 years: an improved ice core-based index for climate models. J. Geophys. Res. 113, D23111 (2008).
8. Kent, E. C. & Kennedy, J. J. Historical estimates of surface marine temperatures. Annu. Rev. Mar. Sci. 13, 283-311 (2021).
9. Deser, C., Alexander, M. A., Xie, S.-P. & Phillips, A. S. Sea surface temperature variability: patterns and mechanisms. Annu. Rev. Mar. Sci. 2, 115-143 (2010).
10. IPCC Special Report on Global Warming of (eds Masson-Delmotte, V. et al.) (WMO, 2018).
11. Morice, C. P. et al. An updated assessment of near-surface temperature change from 1850: the HadCRUT5 data set. J. Geophys. Res. 126, e2019JD032361 (2021).
12. Rohde, R. A. & Hausfather, Z. The Berkeley Earth Land/Ocean temperature record. Earth Syst. Sci. Data 12, 3469-3479 (2020).
13. Kennedy, J. J., Rayner, N. A., Atkinson, C. P. & Killick, R. E. An ensemble data set of sea surface temperature change from 1850: the Met Office Hadley Centre HadSST. 4.0. 0.0 data set. J. Geophys. Res. 124, 7719-7763 (2019).
14. Huang, B. et al. Extended reconstructed sea surface temperature, version 5 (ERSSTv5): upgrades, validations and intercomparisons. J. Clim. 30, 8179-8205 (2017).
15. Freeman, E. et al. ICOADS Release 3.0: a major update to the historical marine climate record. Int. J. Climatol. 37, 2211-2232 (2017).
16. Gulev, S. K. et al. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis (eds Masson-Delmotte, V. et al.) Ch. 2 (IPCC, Cambridge Univ. Press, 2021).
17. Caesar, L., Rahmstorf, S., Robinson, A., Feulner, G. & Saba, V. Observed fingerprint of a weakening Atlantic Ocean overturning circulation. Nature 556, 191-196 (2018).
18. Willenz, P. & Willenz, P. Micromorphology and ultrastructure of Caribbean sclerosponges. I. Ceratoporella nicholsoni and Stromatospongia norae (Ceratoporellidae: Porifera). Mar. Biol. 103, 387-401 (1989).
19. McCulloch, M. T. & Mortimer, G. E. Applications of the decay series to dating of fossil and modern corals using MC-ICPMS. Aust. J. Earth Sci. 55, 955-965 (2008).
20. McCulloch, M. T., Gagan, M. K., Mortimer, G. E., Chivas, A. R. & Isdale, P. J. A high-resolution and coral record from the Great-Barrier-Reef, Australia and the 1982-1983 El-Nino. Geochim. Cosmochim. Acta 58, 2747-2754 (1994).
21. D’Olivo, J. P., Sinclair, D. J., Rankenburg, K. & McCulloch, M. T. A universal multi-trace element calibration for reconstructing sea surface temperatures from long-lived Porites corals: removing ‘vital-effects’. Geochim. Cosmochim. Acta 239, 109-135 (2018).
22. Weiner, S. & Dove, P. M. An overview of biomineralization processes and the problem of the vital effect. Rev. Mineral. Geochem. 54, 1-29 (2003).
23. Hawkins, E. et al. Observed emergence of the climate change signal: from the familiar to the unknown. Geophys. Res. Lett. 47, e2019GL086259 (2020).
24. Gaetani, G. A. & Cohen, A. L. Element partitioning during precipitation of aragonite from seawater: a framework for understanding paleoproxies. Geochim. Cosmochim. Acta 70, 4617-4634 (2006).
25. Haase-Schramm, A. et al. Sr/Ca ratios and oxygen isotopes from sclerosponges: temperature history of the Caribbean mixed layer and thermocline during the Little Ice Age. Paleoceanography 18,1073 (2003).
26. Waite, A. J., Swart, P. K., Rosenheim, B. E. & Rosenberg, A. D. Improved calibration of the Sr/Ca-temperature relationship in the sclerosponge Ceratoporella nicholsoni: re-evaluating Sr/Ca derived records of post-industrial era warming. Chem. Geol. 488, 56-61 (2018).
27. Rosenheim, B. E. et al. High-resolution Ca records in sclerosponges calibrated to temperature in situ. Geology 32, 145-148 (2004).
28. Cai, W. et al. Pantropical climate interactions. Science 363, eaav4236 (2019).
29. Marshall, J. et al. The ocean’s role in the transient response of climate to abrupt greenhouse gas forcing. Clim. Dynam. 44, 2287-2299 (2015).
30. Brohan, P. et al. Constraining the temperature history of the past millennium using early instrumental observations. Climate 8, 1551-1563 (2012).
31. Newhall, C. G. & Self, S. The Volcanic Explosivity Index (VEI): an estimate of explosive magnitude for historical volcanism. J. Geophys. Res. 87, 1231-1238 (1982).
32. Abram, N. J. et al. Early onset of industrial-era warming across the oceans and continents. Nature 536, 411-418 (2016).
33. Tierney, J. E. et al. Tropical sea surface temperatures for the past four centuries reconstructed from coral archives. Paleoceanography 30, 226-252 (2015).
34. Hawkins, E. & Sutton, R. Time of emergence of climate signals. Geophys. Res. Lett. 39, L01702 (2012).
35. Sallée, J.-B. et al. Summertime increases in upper-ocean stratification and mixed-layer depth. Nature 591, 592-598 (2021).
36. Gergis, J. L. & Fowler, A. M. A history of ENSO events since AD 1525: implications for future climate change. Clim. Change 92, 343-387 (2009).
37. Chan, D. & Huybers, P. Correcting observational biases in sea surface temperature observations removes anomalous warmth during World War II. J. Clim. 34, 4585-4602 (2021).
38. Natali, S. M. et al. Large loss of in winter observed across the northern permafrost region. Nat. Clim. Change 9, 852-857 (2019).
39. IPCC Climate Change 2022: Impacts, Adaptation, and Vulnerability (eds Pörtner, H.-O. et al.) (IPCC, 2022).
40. Bousfield, C. G., Lindenmayer, D. B. & Edwards, D. P. Substantial and increasing global losses of timber-producing forest due to wildfires. Nat. Geosci. 16, 1145-1150 (2023).
41. Keeling, C. D. et al. Exchanges of Atmospheric and with the Terrestrial Biosphere and Oceans from 1978 to 2000. I. Global Aspects (Scripps Institution of Oceanography, 2001); https:// escholarship.org/uc/item/09v319r9