Jak silny będzie huragan? Naukowcy szukają odpowiedzi w starożytnych burzach.

Na małym pontonie Elliott sterowała pionowo pod wodą sztywną plastikową rurą, podczas gdy jej kolega Josh Bregy wystrzelił metalowy wbijak słupkowy nad jej głową zakrytą twardym kapeluszem — Ding! Ding! Ding! – Osadzić rurę głęboko w dnie jeziora.

Po kilku godzinach spędzonych w wodzie wyrzucili do góry 1,5-metrowy cylinder z dna jeziora. Możliwe pozostałości śmiercionośnej burzy, która nawiedziła Florydę Zachodnią: pomiędzy warstwami błota znajdowało się to, czego szukał Elliott: warstwa piasku.

„To piękny przykład warstwy huraganu” – powiedział, Przesunęła palcem po przezroczystej rurce.

Ta mokra, brudna praca jest częścią dziedziny badań zwanej paleotempestologią, czyli badaniem starożytnych huraganów. Rosnąca i stosunkowo nowa nauka stara się zrozumieć burze, które nawiedziły to i inne wybrzeża, zanim ludzie zaczęli rejestrować pogodę za pomocą nowoczesnych instrumentów.

To, co badacze odkryli dotychczas w tym starożytnym błocie, stanowi ostrzeżenie. Dokonując sekcji osadu, paleotempestolodzy odkryli okresy, w których intensywne burze nawiedzają wybrzeża częściej, niż wskazują obecne zapisy. Ich prace sugerują, że oceany są w stanie wytwarzać pory huraganów z większą intensywnością niż cokolwiek, czego współczesne społeczeństwo kiedykolwiek widziało.

Teraz, spalając paliwa kopalne i pompując do powietrza gazy zatrzymujące ciepło, świat ryzykuje odtworzeniem tych burzliwych warunków. Prognozy przewidywali już, że tegoroczny sezon huraganów, który rozpoczął się 1 czerwca, może być najgorszy od dziesięcioleci. Prognozuje się, że huragan Beryl, który w niedzielę nasilił się i stał się huraganem 4. kategorii, w tym tygodniu przejdzie przez Karaiby.

Jeśli przeszłość „jest jakąkolwiek wskazówką tego, co zobaczymy” – powiedział Elliott – „nasze strefy przybrzeżne są naprawdę bezbronne”.

Polowanie na starożytne huragany

W 1989 roku profesor Uniwersytetu Stanowego Luizjany Kam-Pyu Liu wygłosił wykład na temat warstw popiołu pozostawionych na dnie jezior w wyniku erupcji wulkanów. Studentka Miriam Fearn zapytała, czy naukowcy mogą również zobaczyć plamy pozostawione przez tornado.

„To dało mi do myślenia. Powiedziałem: «Jasne, to musi być wykonalne»” – powiedział Liu. Tego lata on i Fearn odkryli głęboką warstwę piasku pod jeziorem w Alabamie, pozostawioną przez burzę w 1979 roku.

Po tym, jak huragan Andrew uderzył w Bahamy, Florydę i Luizjanę w 1992 r., zabijając dziesiątki osób i powodując szkody na miliardy dolarów, paleotempstologia nabrała nowego tempa. Branża reasekuracyjna, która zapewnia wsparcie finansowe ubezpieczycielom domów i innym towarzystwom ubezpieczeniowym, Pieniądze przeznaczono na badania nad prehistorycznymi huraganami, aby lepiej zrozumieć ryzyko wystąpienia dużych burz.

„Naprawdę wkładają pieniądze w gębę i naprawdę twardo twardo stąpają po ziemi” – powiedział Jeff Donnelly, inny badacz wczesnych starożytnych huraganów w Woods Hole Oceanographic Institution.

Klimatolodzy nie mają zbyt wiele do powiedzenia, aby przewidzieć, jak zmienią się wzorce huraganów wraz ze wzrostem temperatury: Około 170 lat danych instrumentalnych, wgląd w historię Ziemi. Paleotempestologia cofa historię burz o tysiące lat i obiecuje namalować pełniejszy obraz tego, jak groźne mogą być huragany.

Kiedy intensywny huragan dociera na ląd, woda uderza w plaże i przenosi fale piasku w głąb lądu. Jeśli jezioro znajduje się tuż przy brzegu, materiał spływa do niego i osiada na dnie. Mierząc radiowęgiel w tych warstwach, paleotempestolodzy mogą określić, kiedy nadeszła burza.

Z biegiem czasu szorstki piasek plażowy osadzany przez burze zamienia się w błoto lub jest umieszczany pomiędzy warstwami drobniejszego piasku. Ogólnie rzecz biorąc, im intensywniejsza burza, tym grubszy piasek, ponieważ zamiatanie cięższych ziaren do jezior wymaga większej siły.

Znalezienie warstwy burzy piaskowej na innym piasku jest trudne – „jak szukanie siana w stogu siana” – powiedział Elliott.

Elliot znał wytrwałość. Dorastała w Michigan i pomagała ojcu budować domy podczas letnich przerw, studiując geografię na uniwersytecie. Powiedziała, że ​​prowadziła pełne napięcia rozmowy ze swoim bardziej konserwatywnym tatą na temat zmian klimatycznych.

Jednak ostatnio znalazła czas, aby przeprowadzić go przez dane i odpowiedzieć na jego pytania. „Usiedliśmy i rozmawialiśmy o tym” – powiedział. „Teraz doszliśmy do momentu, w którym chce przynajmniej porozmawiać i przyznać, że coś się zmienia”.

Tutaj, w Campbell Lake, IL W parku stanowym Topsail Hill Preserve na Florydzie jedynie cienki grzbiet oślepiającego białego piasku oddziela zbiornik słodkiej wody. Z Zatoki Meksykańskiej. Jest to jedno z niewielu miejsc na świecie, w którym znajdują się przybrzeżne jeziora wydmowe. Eliot, początkujący badacz starożytnych huraganów, pomyślał, że to idealne miejsce do poszukiwania śladów dawnych burz.

„Naszym ulubionym miejscem są przybrzeżne jeziora” – powiedział.

Po osadzeniu rury w dnie jeziora Elliott i Bregi, naukowcy z Clemson University, na zmianę ręcznie ciągnęli wciągarkę i cylinder, aby kawałek po kawałku wyciągnąć cenny osad z jeziora.

„Jest dość błotniście” – powiedział Bregie. „Kontynuuj, kontynuuj, kontynuuj” – nalegał Elliott. – To musi wyjść. Po pierwsze, rdzeń o długości 1,5 stopy zawierał warstwę piasku po stosunkowo niedawnej burzy, prawdopodobnie huraganie Opal z 1995 r.

Aby znaleźć stare burze, zespół musiał kopać głęboko w dnie jeziora i w przeszłości. Ponieważ ponton nie był wyposażony w silnik, Elliott i Breggy polegali na swoich kawalerach w kajakach i łódce, aby przepłynąć prawie 30-hektarowe jezioro.

Mała armada przeciągnęła ponton na środek, z dala od cienistych sosen otaczających jezioro. Jezioro. Kolejna grupa uczniów siedziała na brzegu i szukała krokodyli.

„Uważajcie na głowy” – powiedział Breggy, zaczynając brzęczeć, brzęczeć, brzęczeć kolejną pustą plastikową rurę na dnie jeziora. Wyczerpany zaczął wyobrażać sobie, co będzie jadł tego wieczoru. „Dziś wieczorem jem lody” – powiedział. – Pójdę po truskawki.

Następne dwa rdzenie były większe: miały około 3 stóp i 13 stóp długości. Breggi powiedział, że najdłuższy trwał ponad 10 000 lat. Ich kredowy zapach sugerował, że zawierają morskie osady drobnoustrojów bogate w węglan wapnia, co może pomóc naukowcom określić, które warstwy zostały wyrzucone z oceanu.

Z powrotem na suchym lądzie, Elliott i Breggy przybijają piątkę.

Inne ośrodki osadów na wybrzeżu Zatoki Perskiej ujawniają okres intensywnej aktywności huraganów w regionie – gorszej niż to, co obserwujemy dzisiaj. Trwało to przez stulecia, zanim zakończyło się nagle 600–800 lat temu.

Co powoduje, że burze szaleją, a potem ucichają? Jedna z teorii nazywa się zmianą położenia układu wysokiego ciśnienia nad Atlantykiem Wysokie Bermudy Burze mogły oddalić się od wybrzeża Zatoki Meksykańskiej w kierunku wschodniego wybrzeża. To wyjaśnia, dlaczego jeziora Nowej Anglii odnotowują gwałtowny wzrost burz natychmiast po ustaniu aktywności huraganów wzdłuż wybrzeża Zatoki Meksykańskiej.

Kolejnym czynnikiem jest przepływ ciepłej wody Prąd pętli, która biegnie przez Zatokę Meksykańską. Kiedyś płynął blisko brzegu, po czym osunął się na południe do Zatoki, co obniżyło temperaturę wody i utraciło moc burz i wiatrów.

Ocieplenie powierzchni Zatoki Perskiej spowodowane zmianami klimatycznymi niepokoi badaczy starożytnych huraganów.

„Te dane wyraźnie pokazują, że system klimatyczny, poza interwencją człowieka, jest już w stanie dostosować się w sposób, który zapewnia nam aktywność, jakiej nie widzieliśmy od mniej więcej ostatniego stulecia” – powiedział Donnelly. „Najważniejsze pytanie brzmi: jaki jest efekt, teraz, kiedy sami decydujemy o klimacie?”

Aby znaleźć odpowiedź, paleotempstolodzy szukają poza mierzejami innych źródeł huraganów: eksplorują jaskinie. Depozyt kroplowy Przeszukuje jeziora w poszukiwaniu raf koralowych obmytych przez burze powstałych w wyniku huraganów, przeszukuje biblioteki w poszukiwaniu wycinków z gazet, dzienników statków i wpisów do pamiętników opisujących huragany.

„Kiedy masz różne techniki, które współpracują ze sobą, jest to najlepsze podejście” – powiedział Liu.

Duża część prac Elliotta i Bregy’ego skupiała się na słojach drzew. Huragany pozostawiają subtelne ślady na przybrzeżnych drzewach – przynajmniej jeśli nie zostały przewrócone – a ich pierścienie rejestrują intensywne opady deszczu i powodzie słonej wody z przeszłości.

Bregi dokłada wszelkich starań, aby znaleźć stare drewno i zebrać ocalałe pniaki oraz odkopane trumny. Niedawno zaraził się tężcem po tym, jak został przebity zardzewiałym gwoździem podczas pobierania drewna na starym strychu.

„Problem we wschodnich Stanach Zjednoczonych polega na tym, że wycina się dużo drewna” – powiedział Bregi. „Trudno znaleźć stare, żyjące drzewa”.

Po powrocie na brzeg Elliott ukląkł i za pomocą elektronarzędzia przeciął jeden z rdzeni osadów na pół. Cienki kawałek plastiku zwinął się, gdy prowadziła urządzenie wzdłuż rurki. Zawsze gotowy do nauczania, pomógł jednemu ze swoich uczniów dokończyć pracę.

„Piękne” – powiedziała, podziwiając jego pracę. Zatrzymał się, ale ona go nalegała. „Jesteś dobry, jesteś dobry”.

Ciemne pasma w środku połowy osadu mogą świadczyć o warstwach cyklonu, choć prawdę ujawni dopiero dokładna analiza laboratoryjna. Laboratoria Elliotta i Bregy’ego będą szukać skamieniałości morskich, mierzyć wielkość ziaren piasku i analizować poziomy izotopów, aby ocenić intensywność minionych burz i dowiedzieć się, kiedy uderzyły.

„To dopiero początek naszej pracy” – powiedział Elliott.

W swoim hotelu po pracy w Lake Campbell Elliot zadzwonił do taty. „Co widziałeś? Czego się nauczyłeś?” – przypomniała sobie pytanie.

W późniejszej rozmowie telefonicznej ojciec Elliotta, Tony Timmons, przyznał, że klimat się zmienia, chociaż „nie mogę się pogodzić z faktem, że to wszystko jest dziełem człowieka”. Posiadanie większej liczby naukowców takich jak jego córka zajmujących się zmianami klimatycznymi może zwiększyć prawdopodobieństwo, że ludzie to zaakceptują.

„M wyjaśni mi wszystko, to dla mnie interesujące, rozumiem” – powiedział.

Dodał: „To, co ona robi, jest ważne”.