Forskere søger forudsigelighed i fremtidige orkaner

Forskere ved Florida International University's Institute of Environment bevæbner forskere med en database, der kan forbedre orkaners forudsigelser om orkaner på kystsamfund og forhåbentlig forbedre modstandsdygtigheden.

Med en stigning i orkanaktiviteten, der forventes for sæsonen 2020, det er kritisk at forudsige hvordan forskellige økosystemer kan reagere og komme sig i sammenligning med hinanden. Imidlertid, at lave bedre forudsigelser om den indvirkning, fremtidige orkaner kan have på kystsamfund, forskere skal forstå, hvordan tidligere storme har påvirket økosystemer på tværs af land og vand. Og dataindsamlingsmetoderne skal være konsistente på tværs af alle undersøgelsesområder.

Derfor arbejdede FIU -forskere sammen med et team af forskere fra universiteter og andre agenturer for at oprette en database med oplysninger fra tidligere orkaner for at informere og vejlede, hvilke data der skal indsamles i fremtiden. Som en del af dette projekt, de byggede også en forskningsramme for at sammenligne og kontrastere virkningerne af orkaner inden for og på tværs af økosystemer.

I alt, holdet samlede næsten 30, 000 dataregistre fra orkaner i Caribien, Den Mexicanske Golf og Atlanterhavskysten i Nordamerika, samt data om tyfoner, der påvirkede Taiwan og Myanmar.

"Vi begynder at finde lignende mønstre blandt disse forskellige økosystemer, der gør det muligt for os at forudsige forventede resultater af fremtidige orkaner på steder, der har set mere kontra mindre hyppige orkaner, og at forudsige, hvad der sker med forskellige samfund, når orkaner bevæger sig fra åbent hav til kysten og inde i landet, "John Kominoski, en økosystemøkolog fra Institut for Miljø, sagde.

Det har længe været en udfordring for forskere at få en omfattende, fugleperspektiv af, hvordan forskellige økosystemer på tværs af land og vand reagerer. Det skyldes, at ingen orkaner er ens. Faktisk, de er lige så unikke som de navne, de får. Nogle er små og kompakte. Andre er massive. Vindhastigheder og nedbørsmængder varierer. Og de slår hver deres vej.

Selv når to storme kan være den samme kategori, de kan være drastisk forskellige. Tag den utroligt aktive orkansæson 2017 for eksempel. I august, Orkanen Harvey landede i Texas som en kategori 4 med vind på 130 km / t. Stormen forårsagede kraftig nedbør og massive oversvømmelser. En måned senere, Orkanen Irma landede også i Florida som en kategori 4 med vind på 130 km / t. Nedbøren var minimal, men stormfloden var ødelæggende.

Det var de mindre variationer i stormen, der afgjorde miljøpåvirkningen. Når du opretter rammerne, teamet vidste, at de var nødt til at skabe noget, der indgik i disse meteorologiske variabler.

"Med orkaner, du kan have meget vind og vand, der kommer ind i forskellige økosystemer. Grænser bliver uskarpe - især når stormflod flytter havlivet til terrestrisk område, "sagde J. Aaron Hogan, en ph.d. studerende, der forsker i økologi af tropiske planter i Institut for Miljø. Denne sløring af grænser viser, at bare fordi økosystemer er adskilte, betyder det ikke, at de ikke rører hinanden.

Projektets hovedmål er at lokalisere mulige ligheder i timingen af ​​separate økosystemreaktioner. Rammerne giver mulighed for et nærmere kig på sammenligninger mellem økosystemresistens (hvor meget det har ændret sig) og modstandsdygtighed (hvor hurtigt det vender tilbage til sin tilstand før orkanen). For eksempel, hvis baby bullsharks, der flygtede fra deres planteskole i Everglades før orkanen Irma senere vendte tilbage på et bestemt tidspunkt - svarede den tidslinje til ændringer i andre økosystemer, såsom nitrogenniveauer i vandet vender tilbage til det normale.

"Som forskere, der studerer virkningerne af orkaner, vi havde stadig ikke en holistisk måde at sammenligne virkningerne på, "sagde Hogan." Nu, vi er et skridt tættere på. "

Dette arbejde blev finansieret af et NSF workshop -tilskud. Det konceptuelle diagram blev udviklet under flere dages diskussion blandt workshopdeltagere i Corpus Christi, Texas og for nylig udgivet i BioScience .