Nous décodons les traces d'ouragans anciens sur le fond marin – et les preuves de millénaires de tempêtes dans l'Atlantique ne sont pas une bonne nouvelle pour la côte.

Si l’on revient sur l’histoire des ouragans dans l’Atlantique depuis la fin des années 1800, il semblerait que la fréquence des ouragans soit en augmentation.

L’année 2020 a eu le la plupart des cyclones tropicaux dans l'Atlantique, avec 31, et 2021 a eu le troisième plus haut, après 2005.La dernière décennie a vu cinq des six ouragans de l'Atlantique les plus destructeurs de l'histoire moderne.

Puis arrive une année comme 2022, sans aucun ouragan majeur jusqu’à ce que Fiona et Ian frappé fin septembre.La saison des ouragans dans l'Atlantique, qui s'est terminée en novembre.30 ans, avait huit ouragans et 14 tempêtes nommées.Cela nous rappelle que les petites tailles d’échantillons peuvent être trompeuses lors de l’évaluation des tendances du comportement des ouragans.Il existe une telle variabilité naturelle dans le comportement des ouragans d’une année à l’autre, voire d’une décennie à l’autre, que nous devons remonter beaucoup plus loin dans le temps pour que les véritables tendances se dégagent clairement.

Heureusement, les ouragans laissent derrière eux des preuves révélatrices qui remontent à des millénaires.

Deux mille ans de preuves indiquent que l’Atlantique a connu dans le passé des périodes de tempêtes encore plus violentes que celles que nous avons connues ces dernières années.Ce n’est pas une bonne nouvelle.Ça raconte les océanographes côtiers comme moi que nous sous-estimons peut-être considérablement la menace que les ouragans représenteront à l’avenir pour les îles des Caraïbes et la côte nord-américaine.

Les records naturels laissés par les ouragans

Lorsqu’un ouragan s’approche de la terre, ses vents soulèvent des vagues et des courants puissants qui peuvent entraîner les sables grossiers et les graviers dans les marais et les étangs côtiers profonds, les dolines et les lagons.

Dans des conditions normales, du sable fin et des matières organiques comme des feuilles et des graines tombent dans ces zones et se déposent au fond.Ainsi, lorsque du sable grossier et du gravier pénètrent, une couche distincte reste.

Imaginez couper un gâteau en couches – vous pouvez voir chaque couche de glaçage.Les scientifiques peuvent constater le même effet en plongeant un long tube au fond de ces marais et étangs côtiers et en extrayant plusieurs mètres de sédiments dans ce qu’on appelle une carotte de sédiments.En étudiant les couches de sédiments, nous pouvons voir quand du sable grossier est apparu, suggérant une inondation côtière extrême due à un ouragan.

Grâce à ces carottes de sédiments, nous avons pu documenter les preuves de l'activité des ouragans dans l'Atlantique sur des milliers d'années.

Nous disposons désormais de dizaines de chronologies de l’activité des ouragans à différents endroits – notamment Nouvelle-Angleterre, le Golfe de Floride Côte, le Clés de Floride et Bélize – qui révèlent des tendances de fréquence des ouragans à l’échelle d’une décennie ou d’un siècle.

D'autres, notamment de atlantique Canada, Caroline du Nord, nord-ouest de la Floride, Mississippi et Porto Rico, sont de résolution inférieure, ce qui signifie qu’il est presque impossible de discerner les couches individuelles d’ouragan déposées à quelques décennies d’intervalle.Mais ils peuvent être très instructifs pour déterminer le moment des ouragans les plus intenses, qui peuvent avoir des impacts importants sur les écosystèmes côtiers.

Cependant, ce sont les enregistrements des Bahamas, avec une résolution quasi annuelle, qui sont cruciaux pour avoir une vision à long terme du bassin atlantique.

Pourquoi les Bahamas sont si importantes

Les Bahamas sont exceptionnellement vulnérables aux impacts des ouragans majeurs en raison de leur situation géographique.

Dans l'Atlantique Nord, 85 % de tous les ouragans majeurs se forment dans ce que l'on appelle le Principale région de développement, au large de l'Afrique de l'Ouest.En regardant uniquement les trajectoires des ouragans observées au cours des 170 dernières années, mon analyse montre qu'environ 86 % des ouragans majeurs qui affectent les Bahamas se forment également dans cette région, ce qui suggère que la variabilité de la fréquence aux Bahamas pourrait être représentative du bassin.

Un pourcentage important des tempêtes de l'Atlantique Nord passer au-dessus ou à proximité de ces îles, ces enregistrements semblent donc refléter les changements dans la fréquence globale des ouragans dans l’Atlantique Nord au fil du temps.

En couplant les enregistrements de sédiments côtiers des Bahamas avec les enregistrements de sites plus au nord, nous pouvons explorer comment les changements dans les températures de surface des océans, les courants océaniques, la configuration des vents à l'échelle mondiale et les gradients de pression atmosphérique affectent la fréquence régionale des ouragans.

À mesure que la température de la surface de la mer augmente, l'eau plus chaude fournit plus d'énergie qui peut alimenter plus puissant et destructeur les ouragans.Cependant, la fréquence des ouragans – leur fréquence de formation – n’est pas nécessairement affectée de la même manière.

Les secrets cachés dans les trous bleus

Certains des meilleurs endroits pour étudier l’activité passée des ouragans sont les grands gouffres proches du rivage, appelés trous bleus.

Les trous bleus tirent leur nom de leur couleur bleu profond.Ils se sont formés lorsque la roche carbonatée s'est dissoute pour former des grottes sous-marines.Finalement, les plafonds se sont effondrés, laissant derrière eux des dolines.Les Bahamas comptent des milliers de trous bleus, certains aussi larges qu'un tiers de mille et aussi profond qu'un Bâtiment de 60 étages.

Ils ont tendance à avoir des parois verticales profondes qui peuvent retenir les sédiments, y compris le sable. transporté par de violents ouragans.Heureusement, les trous bleus profonds ont souvent peu d’oxygène au fond, ce qui ralentit la décomposition, contribuant ainsi à préserver la matière organique dans les sédiments au fil du temps.

Casser une carotte de sédiments

Lorsque nous remontons une carotte de sédiments, les couches de sable grossier sont souvent visibles à l'œil nu.Mais un examen plus attentif peut nous en dire beaucoup plus sur ces ouragans du passé.

J'utilise les rayons X pour mesurer les changements de densité des sédiments, Fluorescence des rayons X pour examiner les changements élémentaires qui peuvent révéler si les sédiments proviennent de la terre ou de la mer, et une analyse texturale des sédiments qui examine la granulométrie.

Pour déterminer l'âge de chaque couche, nous utilisons généralement datation au radiocarbone.En mesurant la quantité de carbone 14, un isotope radioactif, dans les coquilles ou autres matières organiques trouvées à divers points de la carotte, je peux créer un modèle statistique qui prédit l'âge des sédiments dans toute la carotte.

Jusqu'à présent, mes collègues et moi avons publié cinq enregistrements de paléo-ouragans avec des détails presque annuels provenant de trous bleus sur les îles des Bahamas.

Chaque enregistrement montre des périodes d’augmentation significative de la fréquence des tempêtes durant des décennies et parfois des siècles.

Les données varient, montrant qu’un seul emplacement peut ne pas refléter les tendances régionales plus larges.

Par exemple, Trou Bleu de Thatchpoint sur l'île de Great Abaco, dans le nord des Bahamas, comprend des preuves d'au moins 13 ouragans par siècle de catégorie 2 ou supérieure entre les années 1500 et 1670.Cela dépasse largement le taux de neuf par siècle documenté depuis 1850.Durant la même période, de 1500 à 1670, trous bleus sur l'île d'Andros, à seulement 300 kilomètres au sud d'Abaco, a documenté les niveaux d'activité cyclonique locale les plus bas observés dans cette région au cours des 1 500 dernières années.

Modèles de repérage à travers le bassin atlantique

Cependant, ensemble, ces documents offrent un aperçu des grandes tendances régionales.Ils nous donnent également un nouvel aperçu de la manière dont les changements océaniques et atmosphériques peuvent influencer la fréquence des ouragans.

Tandis que la hausse des températures à la surface de la mer fournit davantage d’énergie qui peut alimenter plus puissant et destructeur En cas d’ouragans, leur fréquence – la fréquence à laquelle ils se forment – ​​n’est pas nécessairement affectée de la même manière.Certaines études prédisent que le nombre total d’ouragans diminuera à l’avenir.

Les registres bahamiens compilés documentent une fréquence d'ouragans nettement plus élevée dans le nord des Caraïbes au cours de la période Le petit âge glaciaire, entre 1300 et 1850, qu'au cours des 100 dernières années.

C’était une époque où les températures de surface des océans de l’Atlantique Nord étaient généralement plus frais qu'ils ne le sont aujourd'hui.Mais cela a également coïncidé avec une mousson intensifiée en Afrique de l’Ouest.La mousson aurait pu produire davantage d'orages au large de la côte ouest de l'Afrique, qui agiraient comme graines à basse pression pour les ouragans.

Les vents directeurs et le cisaillement vertical du vent affectent probablement également la fréquence des ouragans dans une région au fil du temps.L'intervalle actif du Petit Âge Glaciaire observé dans la plupart des enregistrements des Bahamas coïncide avec une augmentation les ouragans le long des États-UnisCôte Est de 1500 à 1670, mais en même temps c'était un période plus calme dans le Golfe du Mexique, centre des Bahamas et sud des Caraïbes.

Les enregistrements provenant de sites plus au nord nous en apprennent davantage sur le climat.En effet, les changements dans la température des océans et les conditions climatiques sont probablement bien plus importants pour contrôler les impacts régionaux dans des régions telles que le nord-est des États-Unis.et le Canada atlantique, où les conditions climatiques plus fraîches sont souvent défavorables aux tempêtes.

Un avertissement pour les îles

Je développe actuellement des enregistrements de tempêtes côtières dans des endroits comme Terre-Neuve et le Mexique.Grâce à ces enregistrements, nous pouvons mieux anticiper les impacts du futur changement climatique sur l’activité des tempêtes et les inondations côtières.

Aux Bahamas, l’élévation du niveau de la mer expose les îles à un risque croissant, de sorte que des ouragans encore plus faibles peuvent provoquer des inondations dévastatrices.Étant donné que les tempêtes devraient être plus intenses, toute augmentation de leur fréquence pourrait avoir des effets dévastateurs.