Kystoversvømmelser i North Carolina forværres med klimaændringer, befolkningstilvækst

Et historisk 120 år gammelt datasæt giver forskere mulighed for at bekræfte, hvad datamodelleringssystemer har forudsagt om klimaændringer:Klimaændringer øger nedbørshændelser som orkaner, tropiske storme og oversvømmelser.

Forskere analyserede en kontinuerlig registrering siden 1898 af tropiske cykloner og nedbør forbundet med kystnære storme i North Carolina. De fandt ud af, at seks af de syv højeste nedbørshændelser i denne rekord er sket inden for de sidste 20 år, ifølge undersøgelsen.

"North Carolina har en af ​​de tropiske cykloners største nedslagszoner i verden, og vi har disse omhyggeligt opbevarede optegnelser, der viser os, at de sidste 20 års nedbørshændelser har været ude af søkortene, sagde Hans Paerl, Kenan professor i hav- og miljøvidenskab ved UNC-Chapel Hill Institute of Marine Sciences.

Paerl er hovedforfatter på papiret, "Nylig stigning i katastrofale tropiske cyklonoversvømmelser i kystnære North Carolina, USA:Langsigtede observationer tyder på et regimeskifte, " offentliggjort 23. juli i Nature Research's Videnskabelige rapporter .

Tre storme i de sidste 20 år – orkanerne Floyd, Matthew og Firenze - resulterede i unormalt store oversvømmelser. Sandsynligheden for, at disse tre oversvømmelser finder sted inden for så kort en periode er 2 %, ifølge undersøgelsen.

Denne hyppighed tyder på, at "tre ekstreme oversvømmelser som følge af tropiske cyklonhændelser med høj nedbør i de sidste 20 år er en konsekvens af tropiske cykloners øgede fugttransportevne på grund af det opvarmende klima, " sagde undersøgelsen.

Ud over det stigende antal storme og oversvømmelser, en stigende global befolkning forværrer problemet ved at øge emissionerne af drivhusgasser, fører til stigninger i havtemperaturen, fordampning og efterfølgende stigninger i nedbør forbundet med tropiske cykloner.

Stigende nedbør

North Carolina har oplevet en stigning i hidtil uset høj nedbør siden slutningen af ​​1990'erne. Staten har også set en stigning i højere nedbør fra tropiske cykloner i løbet af de sidste 120 år, ifølge undersøgelsen.

"Prisen, vi betaler, er, at vi er nødt til at klare stigende niveauer af katastrofale oversvømmelser, " sagde Paerl. "Kystvandskel er nødt til at absorbere mere regn. Lad os gå tilbage til orkanen Floyd i 1999, som oversvømmede halvdelen af ​​kystsletten i North Carolina. Derefter, vi havde orkanen Matthew i 2016. For nylig havde vi orkanen Florence i 2018. Disse begivenheder forårsager en enorm mængde menneskelig lidelse, økonomisk og økologisk skade."

En del af denne skade kommer fra, hvor ofte storme rammer kysten, sagde Paerl. Denne frekvens betyder, at samfund og økosystemer udfordres med genopbygning og genopretning, før den næste storm rammer. Selve stormene behøver ikke at være intense, massive orkaner, sagde Paerl. En kategori 1-storm med intensiv nedbør kan forårsage enorme mængder af skader.

Den stigende nedbør betyder mere afstrømning til flodmundinger og kystnære farvande, ligesom Neuse-flodens udmunding, og nedstrøms Pamlico Sound, USA's næststørste flodmundingskompleks og en vigtig fiskerigartneri i sydøst. Mere afstrømning betyder mere organisk stof og næringsstoftab fra jorderosion, landbrugsjord og dyredrift, bycentre og udskylning af sumpe og vådområder. Dette scenarie øger overbelastningen af ​​organisk materiale og næringsstoffer, som økosystemer ikke kan behandle hurtigt nok til at undgå skadelig algeopblomstring, hypoxi, fisk og skaldyr dræber.

Stigende befolkning

Derudover North Carolinas befolkning vokser. Staten har mere end 10,3 millioner indbyggere, ifølge 2018 US Census data. I 1990, North Carolina havde 6,6 millioner indbyggere.

"Vi er delvist ansvarlige for, hvad der foregår i forbindelse med emissioner af fossile brændstoffer, der fører til global opvarmning, " sagde Paerl. "Havet er et enormt reservoir, der absorberer varme og ser mere fordampning. Med mere fordampning kommer mere nedbør."

Tidligere forskning fra Paerls hold har vist, at kraftige nedbørshændelser og tropiske storme fører til, at flere organiske materialer overføres fra land til hav. Da disse materialer behandles og nedbrydes af flodmundinger og kystvande, mere kuldioxid genereres og ventileres tilbage i atmosfæren, hvor det kan bidrage til allerede stigende kuldioxidniveauer. Disse virkninger kan vare i uger til måneder efter en storms passage.

"Vi kan hjælpe med at minimere de skadelige virkninger af en 'ny normal' af vådere stormhændelser, Paerl sagde. "Bekæmpelse af tab af organisk materiale og næringsstoffer ved vegetative buffere omkring landbrugsjorder og udviklede områder, der er tilbøjelige til afstrømning af regnvand, minimere udviklingen i flodsletter og undgå gødningsudbringning i orkansæsonen, og reduktion af drivhusgasemissioner er positive skridt, som vi alle kan bidrage til."