Undersøgelse rekonstruerer gamle storme for at hjælpe med at forudsige ændringer i tropisk cyklon hotspot

Intense tropiske cykloner forventes at blive hyppigere, efterhånden som klimaændringer øger temperaturen i Stillehavet. Men ikke alle områder vil opleve storme af samme størrelse. Ny forskning fra Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) offentliggjort i Naturgeovidenskab afslører, at tropiske cykloner faktisk var hyppigere på de sydlige Marshalløer under den lille istid, da temperaturerne på den nordlige halvkugle var køligere, end de er i dag.

Det betyder, at ændringer i atmosfærisk cirkulation, drevet af differentiel havopvarmning, stærkt påvirke placeringen og intensiteten af ​​tropiske cykloner.

I den første undersøgelse af sin art så tæt på ækvator, hovedforfatter James Bramante rekonstrueret 3, 000 års stormhistorie på Jaluit Atoll på de sydlige Marshalløer. Denne region er fødestedet for tropiske cykloner i det vestlige nordlige Stillehav - verdens mest aktive tropiske cyklonzone. Brug af forskelle i sedimentstørrelse som tegn på ekstreme vejrhændelser, Bramante fandt ud af, at tropiske cykloner forekom i regionen omtrent en gang om århundredet, men steg til maksimalt fire pr. århundrede fra 1350 til 1700 CE, en periode kendt som den lille istid.

Bramante, en nyuddannet fra MIT-WHOI Joint Program in Oceanography/Applied Ocean Science and Engineering, siger dette fund belyser, hvordan klimaforandringer påvirker, hvor cykloner er i stand til at danne sig.

"Atmosfærisk cirkulation ændrer sig på grund af moderne, klimaopvarmning forårsaget af mennesker er modsat af cirkulationsændringerne på grund af den lille istid, "bemærker Bramante." Så vi kan forvente at se den modsatte effekt i de dybe troper - et fald i tropiske cykloner tæt på ækvator. Det kan være gode nyheder for de sydlige Marshalløer, men andre områder ville blive truet, da den gennemsnitlige placering af cyklongenerering skifter nordpå, "tilføjer han.

Under større stormhændelser, groft sediment omrøres og afsættes af strømme og bølger i "blå huller", gamle huler, der faldt sammen og blev til synkehuller, der blev fyldt med havvand i tusinder af år. I et feltstudie fra 2015, Bramante og hans kolleger tog prøver fra et blåt hul på Jaluit Atoll og fandt groft sediment blandt de finere sandkorn. Efter at have sorteret kornene efter størrelse og analyseret dataene fra tyfonen Ophelia, som ødelagde atollen i 1958, forskerne havde en skabelon til at identificere andre stormhændelser, der optræder i sedimentrekorden. De brugte derefter radiocarbon -datering - en metode til at bestemme alder efter forholdet mellem carbonisotoper i en prøve - til at datere sedimentet i hvert lag.

Bevæbnet med tidligere indsamlede data om det gamle klima fra træringe, koralkerner, og forstenede marine organismer, forskerne var i stand til at sammensætte de forhold, der eksisterede dengang. Ved at forbinde disse oplysninger med registreringen af ​​storme bevaret i sediment fra Jaluit Atoll, forskerne demonstrerede ved hjælp af computermodellering, at det særlige sæt af betingelser, der var ansvarlige for ækvatorial passatvind, havde stor indflydelse på antallet, intensitet og placering, hvor cykloner ville dannes.

Jeff Donnelly, en seniorforsker fra WHOI og medforfatter af undersøgelsen, brugt lignende metoder til at rekonstruere historien om orkaner i Nordatlanten og Caribien. Han planlægger at udvide Marshalløernes undersøgelse vestpå til Filippinerne for at undersøge, hvor tropiske cykloner historisk har dannet sig, og hvordan klimaforholdene påvirker en storms spor og intensitet. Bedre forståelse af, hvordan storme opførte sig under tidligere forhold, vil hjælpe forskere med at forstå, hvad der forårsager ændringer i tropisk cyklonaktivitet og hjælpe mennesker, der lever i kystsamfund, med at forberede sig på ekstremt vejr i fremtiden, han sagde.

"Gennem det geologiske arkiv, vi kan få en baseline, der fortæller os, hvor udsatte vi egentlig er på et hvilket som helst sted, "Siger Donnelly." Det viser sig, at fortiden giver nogle nyttige analogier til de klimaforandringer, vi er i gang med i øjeblikket. Jorden har allerede kørt dette eksperiment. Nu forsøger vi at gå tilbage og bestemme driverne til tropiske cykloner. "