Regn, mere end vind, førte til massiv væltning af træer i orkanen Maria, siger undersøgelse

En ny undersøgelse siger, at orkanerne Irma og Maria kombinerede i 2017 for at vælte en fjerdedel af biomassen i Puerto Ricos træer - og den massive nedbør, mere end vind, var en hidtil uanet nøglefaktor. Det overraskende fund tyder på, at fremtidige orkaner, der er drevet af et opvarmende klima, kan være endnu mere ødelæggende for skovene, end forskerne allerede har forudset. Undersøgelsen vises i denne uge i tidsskriftet Videnskabelige rapporter .

"Indtil nu, fokus på skader på skove har været på katastrofale vindhastigheder. Her, dataene viser, at regn har tendens til at være den største risikofaktor, " sagde Jazlynn Hall, en Columbia University Ph.D. studerende, der ledede undersøgelsen. Hendes team identificerede flere måder, hvorpå ekstrem regn kunne vælte træer, men de forstår ikke helt fænomenet endnu, hun sagde. Hun sagde, at tilføjelse af klimadrevet ekstrem nedbør til de forskellige farer, der truer tropiske og subtropiske skove, tyder på, at de kan lagre mindre kulstof i fremtiden end tidligere antaget.

Da Irma ankom ud for Puerto Rico den 6. september, 2017, det var dengang den kraftigste atlantiske orkan, der nogensinde er registreret. (Dorian, to år senere, overgik den.) Men hovedstormen passerede godt ud for kysten; det dumpede en fod af regn, men skånede øen for de kraftigste vinde. Skovene led kun lidt skade. Derefter, to uger senere, den sept. 20, Maria ramte direkte, med vedvarende vind på op til 130 miles i timen, og en forbløffende 5 fods regn over 48 timer i nogle områder.

Ekstrapolering fra en kombination af satellitbilleder og undersøgelser på jorden lavet et år før orkanerne, og gentaget kort efter, forskerne siger, at i kølvandet på Maria, omkring 10,4 milliarder tons af Puerto Ricos træbiomasse gik ned, med trunks knækket af, rykket op med rode eller frataget blade og grene - 23 procent af øens skov før orkanen. Men skaden var ikke ensartet, og forskerne sorterede gennem forskellige risikofaktorer, der kunne forklare forskelle.

Konventionel visdom siger, at store træer højt oppe på skråninger, der er direkte udsat for kraftig vind, burde lide mest i storme. Ja, forskerne fandt, at baldakinhøjden var en overordnet faktor; de bekræftede tidligere forskning, der viser, at øens største træer var primære ofre. Efter det, konventionel visdom opløst. Borer ned forbi træhøjde, forskerne fandt ud af, at de næstvigtigste faktorer var mængden af ​​regn på et bestemt sted, plus de maksimale lokale vedvarende vindhastigheder. Underliggende disse:mængden af ​​forudgående regn fra Irma, plus mængden af ​​vand, der kunne opbevares i de første fem fod eller deromkring af jord fra begge storme. Tilføjer det hele, forskerne konkluderede, at regn, og dens resulterende opbevaring i jord, dominerede i at afgøre, hvilke lokaliteter der led den værste skade. Hældning, højde, topografisk beskyttelse mod vind og orientering mod vinden viste sig at være de svageste faktorer.

"Det er overraskende, i den forstand, at når man tænker på orkanskader på skove, du tænker på vind, " sagde Halls rådgiver og papirmedforfatter Maria Uriarte, en professor ved Columbia's Earth Institute. "Vi er meget opmærksomme på, hvad oversvømmelser gør ved menneskelig infrastruktur, men ikke så meget til naturlige økosystemer." Uriarte ledede en række tidligere undersøgelser af stormene, herunder et sidste år, der tyder på, at skove i stierne til stadigt kraftigere og hyppigere orkaner i sidste ende kan gå i permanent tilbagegang.

Forskerne siger, at ekstrem regn potentielt kan påvirke træer på flere måder. For en, i relativt flade områder, hvor jorden er porøs og har en høj kapacitet til at opbevare vand i længere perioder, Irma har sandsynligvis forfyldt snavset med væske. Da Maria kom, jorden omkring trærodzoner blev vandlidende. Dette ville teoretisk set svække jorden og gøre det lettere for vinden at rive træer op med rode.

Ud over at rykke op med rode, forskerne fandt også ud af, at mange træer i områder med høje skader i stedet fik knækkede stammer. Det her, Hall spekulerede, kan ske, fordi regn samtidig øger vægten af ​​jorden og et træs krone, udøver øget belastning af bagagerummet i lyset af kraftig vind. En tungere krone kan også være med til at rykke op med rode ved blot at gøre det nemmere for træet at vælte i mættet jord, hun sagde. Kontraintuitivt, træer, der vokser på skråninger, kan i mange tilfælde modstå skader bedre, fordi jord der kan dræne hurtigere end dem i lavtliggende områder, der er beskyttet mod vind, men som samler mere nedbør.

"Topografiens beskyttende rolle kan blive mindsket i storme af orkanen Marias størrelse, som kan varsle lignende virkninger i fremtidige intense storme, " siger avisen. "Vores undersøgelse understøtter ideen om, at sammensatte forstyrrelser kan interagere på måder, der ikke kan forudsiges."

Orkaner får deres styrke fra opvarmet luft, og tidligere undersøgelser har fremskrevet, at på grund af opvarmende klima, vindhastigheder af nordatlantiske orkaner kan stige med 6 til 15 procent i 2100. Måske mere fremtrædende i lyset af den nye undersøgelse:Varmere luft trækker også mere fugt ind, og nuværende modeller forudsiger, at nedbøren vil stige endnu mere drastisk - 20-plus procent. Dertil kommer, orkaner kan gå i stå over land i længere tid, hvilket betyder, at nedbøren ikke bliver mere intens, men holder længere. Det var det, der fik orkanen Harvey i 2017 til at ødelægge det sydøstlige Texas med den vådeste registrerede tropiske cyklon, der nogensinde har ramt USA.

En undersøgelse sidste år af andre forskere siger, at tingene måske allerede er på vej denne vej. Den anslår, at tendenser i havoverfladetemperaturer over de sidste 60 år har gjort sandsynligheden for nedbør i orkanen Maria-skala fem gange mere sandsynlig. Ud over, intervaller mellem højregnstorme som Irma og Maria er allerede faldet med 50 procent, øge muligheden for sekvensen, der fandt sted i 2017.

Tropiske skove optager nu en tredjedel mindre kulstof fra luften, end de gjorde i 1990'erne, ifølge en undersøgelse i sidste uge. Hovedårsagerne lige nu er afbrænding og skovning af træer, højere temperaturer og tørke. Men hvis den nye undersøgelse holder stik, nogle steder er det måske ikke ilden næste gang, men vand.