Ny forskning afslører, hvordan orkaner former kystlandskabet i Everglades

At orkaner kan skabe pludselige og dramatiske ændringer i landskabet er indlysende for enhver, der bor langs den Mexicanske Golfs kyst. De er stærke, højenergi destruktive kræfter, der kan oversvømme boliger og fælde træer, og kan efterlade et varigt indtryk på alle dem, der er berørt af dem; imidlertid, orkanernes mærke efter ubefolkede områder, såsom Floridas Everglades National Park, har været mindre kendt indtil nu. I et nyligt papir offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences , eller PNAS , forskere fra forskellige universiteter, herunder LSU, undersøgte, hvordan orkanerne Wilma i 2015 og Irma i 2017 befrugtede Florida Coastal Everglades, paradoksalt nok lette genopretning af mangrovevådområder.

Mangrovevådområder er en kritisk komponent i kystlandskabet, fordi de er yderst produktive, absorbere skadelige vinde og oversvømmelser fra orkaner, sekvestrering af kulstof, der ellers ville blive frigivet til atmosfæren (og bidrage til klimaændringer), og giver levested for mange arter af økonomisk betydning. Som enhver plante, mangrovetræer har brug for næringsstoffer, såsom fosfor, at vokse langs kysten; imidlertid, Everglades har en begrænset mængde af dette nøglenæringsstof, i modsætning til Louisianas jord, som er højt indhold af fosfor på grund af næringsstoffer, der rejser ned ad den mudrede Mississippi-flod.

"Everglades har en anden geologi og hydrologi end andre områder i den Mexicanske Golf, forårsager fosforbegrænsning, og som et resultat, lav plante- og algeproduktivitet. Disse forhold gør det kystnære økosystem 'oligotrofisk, ' som betyder 'næringsstof begrænset, " sagde Victor Rivera-Monroy, medforfatter på studiet og lektor i LSU's Institut for Oceanografi &Kystvidenskab.

Forskerne analyserede overfladejord og plantenæringsstofkoncentrationer fra 2004-2018. Sammenligning af stormaflejringer fra orkanen Irma og tilførsler af næringsstoffer på tværs af mangrovesteder, de fandt ud af, at orkaninducerede mineraltilførsler øgede mængden af ​​fosfor til stede i jorden og absorberet af mangroverne inden for et område, der strakte sig op til seks miles (10 kilometer) inde i landet fra kysten. Denne befrugtning var kumulativ over flere år, da orkaner påvirkede området og i vid udstrækning påvirkede mangroverne.

Irmas og Wilmas stormfloder, 12 års mellemrum, blandede vandet og resuspenderede næringsrigt sediment fra havbunden, ligesom når en gartner river muldjord. Ud over at berige jorden med fosfor, denne omfordeling af sediment har den ekstra fordel at øge jordens højde, som kan være med til at opveje havniveaustigninger i visse områder. Forskerne vurderede, at mængden af ​​jordhøjde, mangroverne normalt ville opleve på et år, steg med cirka 14,4 gange på grund af orkanernes stormfloder.

Miljøpåvirkningerne af orkaner er en afvejning. Mens orkaner afløver og, i nogle tilfælde, flade træer, denne tilførsel af fosfor giver også mangroverne muligheder for at regenerere; imidlertid, "det er ikke en jævn fordeling. Det kommer ikke til at redde kysten, men det er en væsentlig ændring, der gør en forskel på lang sigt afhængigt af orkanens intensitet og frekvens, " sagde Rivera-Monroy.

Rivera-Monroy understregede, at den bedste måde at få det fulde billede af komplicerede naturlige processer, der påvirker kysten, er via langtidsdata, tværfaglige undersøgelser som denne, som involverede samarbejde mellem 10 eksperter fra fem institutioner i Louisiana, Florida, og Virginia.

"Det ville ikke have været muligt at opnå disse data, hvis det ikke havde været for samarbejdet mellem flere forskere fra forskellige discipliner. At studere problemet fra så mange perspektiver gjorde dette langsigtede projekt unikt for forståelsen af ​​naturlige processer, der opstår over store rumlige og tidsmæssige skalaer, " sagde Rivera-Monroy.

Bidragydere med LSU-bånd omfatter Edward Castañeda-Moya, hovedforfatter af papiret, en forskningsassistent ved Florida International University og LSU-alumne, der sammen med Rivera-Monroy har designet forskningen. Ud over, Rivera-Monroy og hans kandidatassistent Xiaochen Zhao udførte forskningen og analyserede dataene, og LSU-assistentprofessor ved Institut for Oceanografi og Kystvidenskab Matt Hiatt modellerede dataene.