Estamos decodificando las huellas de antiguos huracanes en el fondo del mar, y la evidencia de milenios de tormentas en el Atlántico no es una buena noticia para la costa.

TheConversation

https://theconversation.com/were-decoding-ancient-hurricanes-traces-on-the-sea-floor-and-evidence-from-millennia-of-atlantic-storms-is-not-good-news-for-the-coast-186899

Si miramos hacia atrás en la historia de los huracanes del Atlántico desde finales del siglo XIX, podría parecer que la frecuencia de los huracanes está aumentando.

El año 2020 tuvo la la mayoría de los ciclones tropicales en el Atlántico, con 31, y 2021 tuvo el tercero más alto, después de 2005.La década pasada vio cinco de los seis Los huracanes atlánticos más destructivos de la historia moderna.

Luego llega un año como 2022, sin que ningún huracán importante toque tierra hasta Fiona y ian golpeado a finales de septiembre.La temporada de huracanes en el Atlántico, que terminó el 1 de noviembre.30, tenía ocho huracanes y 14 tormentas con nombre.Es un recordatorio de que los tamaños de muestra pequeños pueden resultar engañosos al evaluar las tendencias en el comportamiento de los huracanes.Hay tanta variabilidad natural en el comportamiento de los huracanes de un año a otro e incluso de una década a otra, que debemos mirar mucho más atrás en el tiempo para que las tendencias reales queden claras.

Afortunadamente, los huracanes dejan evidencia reveladora que se remonta a milenios atrás.

Dos mil años de esta evidencia indican que el Atlántico ha experimentado períodos aún más tormentosos en el pasado que los que hemos visto en los últimos años.Esas no son buenas noticias.dice oceanógrafos costeros como yo que podemos estar subestimando significativamente la amenaza que los huracanes representan para las islas del Caribe y la costa de América del Norte en el futuro.

Los récords naturales que dejan los huracanes

Cuando un huracán se acerca a tierra, sus vientos provocan poderosas olas y corrientes que pueden arrastrar arenas gruesas y grava hacia pantanos y profundos estanques, sumideros y lagunas costeras.

En condiciones normales, arena fina y materia orgánica como hojas y semillas caen en estas zonas y se depositan en el fondo.Entonces, cuando llega arena gruesa y grava, queda una capa distinta.

Imagínese cortando un pastel en capas: puede ver cada capa de glaseado.Los científicos pueden ver el mismo efecto sumergiendo un tubo largo en el fondo de estos pantanos y estanques costeros y extrayendo varios metros de sedimento en lo que se conoce como núcleo de sedimento.Al estudiar las capas de sedimento, podemos ver cuándo apareció arena gruesa, lo que sugiere una inundación costera extrema provocada por un huracán.

Con estos núcleos de sedimentos, hemos podido documentar evidencia de la actividad de huracanes en el Atlántico durante miles de años.

One sediment core with dates showing high levels of sand deposits and a photo of one section showing the sand layer.
Los puntos rojos indican grandes depósitos de arena que se remontan a unos 1.060 años.Los puntos amarillos son fechas estimadas a partir de la datación por radiocarbono de conchas pequeñas. tyler winkler

Ahora tenemos docenas de cronologías de la actividad de los huracanes en diferentes lugares, incluidos Nueva Inglaterra, el Golfo de Florida Costa, el Cayos de Florida y Belice – que revelan patrones de frecuencia de huracanes a escala de décadas a siglos.

Otros, incluso de atlántico Canadá, Carolina del Norte, noroeste de Florida, Misisipi y puertorriqueño, son de menor resolución, lo que significa que es casi imposible discernir capas individuales de huracanes depositadas con décadas de diferencia entre sí.Pero pueden ser muy informativos para determinar el momento de los huracanes más intensos, que pueden tener impactos significativos en los ecosistemas costeros.

Sin embargo, son los registros de las Bahamas, con una resolución casi anual, los que son cruciales para ver el panorama a largo plazo de la cuenca del Atlántico.

Por qué las Bahamas son tan importantes

Las Bahamas son excepcionalmente vulnerables a los impactos de grandes huracanes debido a su ubicación geográfica.

En el Atlántico Norte, el 85% de todos los grandes huracanes se forman en lo que se conoce como el Principal región de desarrollo, frente a África occidental.Al observar únicamente las trayectorias de huracanes observadas en los últimos 170 años, mi análisis muestra que alrededor del 86% de los huracanes importantes que afectan a las Bahamas también se forman en esa región, lo que sugiere que la variabilidad de frecuencia en las Bahamas puede ser representativa de la cuenca.

Satellite view of Atlantic showing tracks of each storm, most starting off Africa, heading west and then curving northward.
Seguimiento de huracanes en el Atlántico desde 1851 hasta 2012. Nilfanión/Wikimedia

Un porcentaje sustancial de las tormentas del Atlántico norte también pasar sobre o cerca de estas islas, por lo que estos registros parecen reflejar cambios en la frecuencia general de huracanes en el Atlántico norte a lo largo del tiempo.

Al combinar los registros de sedimentos costeros de las Bahamas con registros de sitios más al norte, podemos explorar cómo los cambios en las temperaturas de la superficie del océano, las corrientes oceánicas, los patrones de viento a escala global y los gradientes de presión atmosférica afectan la frecuencia de los huracanes regionales.

A medida que aumentan las temperaturas de la superficie del mar, el agua más cálida proporciona más energía que puede alimentar más poderoso y destructivo huracanes.Sin embargo, la frecuencia de los huracanes (la frecuencia con la que se forman) no se ve necesariamente afectada de la misma manera.

Satellite image of a hurricane over The Bahamas, marked on the map, next to  Florida.
El huracán Dorian pasó sobre las Bahamas como una poderosa tormenta de categoría 5 en 2019. Laura Dauphin/Observatorio de la Tierra de la NASA

Los secretos escondidos en los agujeros azules

Algunos de los mejores lugares para estudiar la actividad de los huracanes en el pasado son los grandes sumideros cercanos a la costa conocidos como agujeros azules.

Los agujeros azules reciben su nombre por su color azul intenso.Se formaron cuando la roca carbonatada se disolvió para formar cuevas submarinas.Al final, los techos se derrumbaron, dejando tras de sí sumideros.Las Bahamas tienen miles de agujeros azules, algunos tan anchos como un tercio de milla y tan profundo como un edificio de 60 pisos.

Suelen tener paredes verticales profundas que pueden atrapar sedimentos, incluida la arena. transportado por fuertes huracanes.Afortunadamente, los agujeros de color azul profundo suelen tener poco oxígeno en el fondo, lo que ralentiza la descomposición y ayuda a preservar la materia orgánica en el sedimento a lo largo del tiempo.

Images showing the depth of a blue hole
El Agujero Azul de Hine en las Bahamas tiene unos 100 metros (330 pies) de profundidad.Las imágenes sísmicas muestran alrededor de 200 pies (más de 60 metros) de sedimento acumulado. Pete van Hengstum;tyler winkler

Abrir un núcleo de sedimento

Cuando sacamos a la luz un núcleo de sedimento, las capas de arena gruesa suelen ser evidentes a simple vista.Pero un examen más detenido puede decirnos mucho más sobre estos huracanes del pasado.

Utilizo rayos X para medir cambios en la densidad del sedimento, fluorescencia de rayos X para examinar cambios elementales que pueden revelar si los sedimentos provienen de la tierra o del mar, y análisis de textura de sedimentos que examina el tamaño del grano.

Para calcular la edad de cada capa, normalmente usamos datación por radiocarbono.Al medir la cantidad de carbono-14, un isótopo radiactivo, en las conchas u otro material orgánico que se encuentra en varios puntos del núcleo, puedo crear un modelo estadístico que predice la edad de los sedimentos en todo el núcleo.

Hasta ahora, mis colegas y yo hemos publicado cinco registros de paleohuracanes con detalles casi anuales de agujeros azules en islas de las Bahamas.

Cada registro muestra períodos de aumento significativo en la frecuencia de las tormentas que duran décadas y, a veces, siglos.

A map showing hurricane frequency from 1850 to 2019, with parts of Florida, Louisiana and North Carolina showing nine to 10 storms.
Los puntos rojos muestran los sitios de registros de paleohuracanes de alta resolución.El mapa muestra la frecuencia de huracanes clasificados como categoría 2 o superior desde 1850 hasta 2019. tyler winkler

Los registros varían, lo que muestra que una sola ubicación podría no reflejar tendencias regionales más amplias.

Por ejemplo, Agujero azul de Thatchpoint en la isla Gran Ábaco en el norte de las Bahamas incluye evidencia de al menos 13 huracanes por siglo de categoría 2 o superior entre los años 1500 y 1670.Esto supera significativamente la tasa de nueve por siglo documentada desde 1850.Durante el mismo período, de 1500 a 1670, Agujeros azules en la isla de Andros., a sólo 300 kilómetros (186 millas) al sur de Ábaco, documentó los niveles más bajos de actividad de huracanes locales observados en esta región durante los últimos 1.500 años.

Detectando patrones en la cuenca del Atlántico

Sin embargo, en conjunto, estos registros ofrecen una visión de patrones regionales amplios.También nos están brindando nuevos conocimientos sobre las formas en que los cambios oceánicos y atmosféricos pueden influir en la frecuencia de los huracanes.

Mientras que el aumento de la temperatura de la superficie del mar proporciona más energía que puede alimentar más poderoso y destructivo En el caso de los huracanes, su frecuencia (la frecuencia con la que se forman) no se ve necesariamente afectada de la misma manera.Algunos estudios han predicho que el número total de huracanes disminuirá en el futuro.

Eight chronologies of hurricane evidence stacked to show corresponding periods of higher hurricane frequency.
La comparación de registros de paleohuracanes de varios lugares muestra períodos de mayor frecuencia.Los períodos destacados cubren la Pequeña Edad del Hielo, una época de condiciones más frías en el Atlántico Norte de 1300 a 1850, y el Período Cálido Medieval, de 900 a 1250. tyler winkler

Los registros compilados de las Bahamas documentan una frecuencia de huracanes sustancialmente mayor en el norte del Caribe durante el Pequeña Edad de Hielo, entre 1300 y 1850, que en los últimos 100 años.

Era una época en la que las temperaturas de la superficie del océano en el Atlántico Norte eran generalmente más fresco de lo que son hoy.Pero también coincidió con un monzón intensificado en África occidental.El monzón podría haber producido más tormentas frente a la costa occidental de África, que actúan como semillas de baja presión para huracanes.

Los vientos dirigidos y la cizalladura vertical del viento probablemente también afecten la frecuencia de los huracanes en una región a lo largo del tiempo.El intervalo activo de la Pequeña Edad del Hielo observado en la mayoría de los registros de las Bahamas coincide con el aumento huracanes a lo largo de EE.UU.Costa Este de 1500 a 1670, pero al mismo tiempo fue una período más tranquilo en el Golfo de México, Bahamas centrales y caribe sur.

Los registros de sitios más al norte nos dicen más sobre el clima.Esto se debe a que los cambios en la temperatura del océano y las condiciones climáticas probablemente sean mucho más importantes para controlar los impactos regionales en áreas como el noreste de Estados Unidos.y el Atlántico canadiense, donde las condiciones climáticas más frías suelen ser desfavorables para las tormentas.

Una advertencia para las islas

Actualmente estoy desarrollando registros de tormentas costeras en lugares como Terranova y México.Con esos registros, podemos anticipar mejor los impactos del cambio climático futuro en la actividad de las tormentas y las inundaciones costeras.

Mientras tanto, en las Bahamas, el aumento del nivel del mar está poniendo a las islas en un riesgo cada vez mayor, por lo que incluso huracanes más débiles pueden producir inundaciones dañinas.Dado que se espera que las tormentas sean más intensas, cualquier aumento en la frecuencia de las tormentas podría tener impactos devastadores.

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