Orkanen Nicole kaster lys over, hvordan storme påvirker det dybe hav

I begyndelsen af ​​oktober 2016, en tropisk storm ved navn Nicole dannet midt i Atlanterhavet. Det vandrede i seks dage, nåede kategori 4 orkanstatus med kraftige vinde på 140 mil i timen, før den rammer den lille ø Bermuda som kategori 3.

Orkaner som Nicole kan forårsage betydelig skade på menneskelige strukturer på landjorden, og ofte permanent ændre terrestriske landskaber. Men disse kraftige storme påvirker også havet.

Forskere har en god forståelse for, hvordan orkaner påvirker havets overfladelag, den solbeskinnede zone, hvor fotosyntese kan forekomme. Orkanernes stærke vinde driver koldere vand op nedefra, bringe næringsstoffer som nitrogen og fosfor til overfladen og stimulere kortvarige algeblomster. Imidlertid, indtil for nylig, vi vidste ikke meget om, hvordan orkaner påvirker det dybe hav.

En ny undersøgelse af orkanen Nicole af forskere ved Marine Biological Laboratory (MBL), Woods Hole, og Bermuda Institute of Ocean Sciences (BIOS) har givet ny indsigt i disse virkninger. Nicole havde en betydelig effekt på havets kulstofcyklus og dybhavsøkosystemer, rapporterer holdet.

Studerer det dybe hav

Oceanic Flux Program (OFP) har løbende målet synkende partikler, kendt som marine sne, i det dybe Sargassohav siden 1978. Det er den længst kørende tidsserie af slagsen.

Før man rammer Bermuda, Orkanen Nicole passerede lige igennem OFP -stedet, omkring 50 miles sydøst for Bermuda. Dette gav forskerne en unik mulighed for at studere, hvordan orkaner påvirker det dybe hav.

At studere det dybe hav, OFP -strengene videnskabeligt udstyr, herunder sedimentfælder i forskellige dybder på en fortøjningslinje, der strækker sig op fra en 2, 000-pund anker placeret på havbunden (2,8 miles under overfladen).

Nøglefund

I den nye undersøgelse, udgivet i Geofysiske forskningsbreve , MBL- og BIOS -forskere giver det første direkte bevis på, at orkaner påvirker havets biologiske pumpe, en proces, hvor levende organismer overfører kulstof fra overfladen til de dybere havlag og havbunden.

Højhastighedsvind forbundet med orkanen Nicole genererede intens overfladehavskøling og stærke strømme og undervandsbølger, nogle af dem varede mere end to uger. Dette fremskyndede den biologiske pumpe betydeligt, med strømmene, der skubber næringsstoffer ind i overfladelaget, udløser en algeopblomstring.

Den overladede biologiske pumpe trak derefter hurtigt det organiske materiale fra orkaninducerede alger, der blomstrede ned i det dybe hav. Dette gav et stort boost af mad til havlivet i det dybe hav, hvor lyset ikke når.

Forskerne fandt betydelige stigninger i friske organiske materialer i sedimentfælder ved 4, 900 fod og 10, 500 fod under overfladen. Algevækstmålinger på OFP -stedet efter orkanen Nicoles passage var blandt de højeste observerede i oktober i løbet af de sidste 25 år.

"Overfladen og det dybe hav er virkelig godt forbundet i kølvandet på disse kraftige storme, " forklarede Rut Pedrosa Pàmies, en biogeokemiker og oceanograf ved MBL's Ecosystems Center og første forfatter af undersøgelsen. "Materialet, der når disse dybder, er afgørende for dybhavsøkosystemet."

Langsigtede konsekvenser

Siden 1980 har syv kategori 3 eller større orkaner er passeret inden for 306 miles fra Bermuda. Disse orkaner påvirkede i alt mere end 32, 800 kvadratkilometer overfladevand, et område større end staten Maine.

Nuværende klimamodeller indikerer, at orkanens intensitet kan stige, efterhånden som den menneskeskabte globale opvarmning fortsætter. Dette kan udvide havområdet forstyrret af orkaner, med konsekvenser for havets biogeokemiske cyklusser og dybhavsøkosystemer.

Jordens sidste grænse

På grund af de ekstreme forhold i det dybe hav, dette bemærkelsesværdige biom har været notorisk svært for forskere at studere. Derudover på grund af vanskeligheder ved dataindsamling ombord under ekstreme vejrforhold, orkanernes direkte indvirkning er ikke godt forstået. Sedimentfælder som dem, der bruges af OFP, er afgørende for at forstå deres indflydelse på det dybe hav.

Da OFP startede i 1978, forskere var kun i stand til at indsamle en enkelt kop synkende partikler hver anden måned. "Nu, vi har hver anden uge prøveopløsning og sedimentfælder på tre dybder, " sagde Pedrosa Pàmies.

Med udbredelsen af ​​nyt udstyr og teknologier til at studere det dybe hav, at forstå denne sidste grænse er endelig inden for rækkevidde.