Stiamo decodificando le tracce di antichi uragani sul fondo del mare e le prove di millenni di tempeste atlantiche non sono una buona notizia per la costa

Se si guarda indietro alla storia degli uragani nell’Atlantico a partire dalla fine del 1800, potrebbe sembrare che la frequenza degli uragani sia in aumento.

L'anno 2020 ha avuto il la maggior parte dei cicloni tropicali nell'Atlantico, con 31, e il 2021 ha avuto il terzo più alto, dopo il 2005.L'ultimo decennio ha visto cinque dei sei gli uragani atlantici più distruttivi della storia moderna.

Poi arriva un anno come il 2022, senza che si siano verificati grandi uragani Fiona E Ian colpito a fine settembre.La stagione degli uragani atlantici, terminata lo scorso novembre.30, aveva otto uragani e 14 tempeste nominate.Ricorda che le dimensioni ridotte del campione possono essere fuorvianti quando si valutano le tendenze nel comportamento degli uragani.C’è così tanta variabilità naturale nel comportamento degli uragani di anno in anno e persino di decennio in decennio che dobbiamo guardare molto più indietro nel tempo affinché le tendenze reali diventino chiare.

Fortunatamente, gli uragani lasciano dietro di sé prove rivelatrici che risalgono a millenni fa.

Duemila anni di queste prove indicano che in passato l’Atlantico ha vissuto periodi ancora più tempestosi di quelli che abbiamo visto negli ultimi anni.Non è una buona notizia.Lo dice oceanografi costieri come me che potremmo sottovalutare notevolmente la futura minaccia che gli uragani rappresenteranno per le isole dei Caraibi e la costa nordamericana.

I record naturali che gli uragani lasciano dietro di sé

Quando un uragano si avvicina alla terra, i suoi venti sollevano onde e correnti potenti che possono spazzare sabbia grossolana e ghiaia nelle paludi e nei profondi stagni costieri, doline e lagune.

In condizioni normali, la sabbia fine e la materia organica come foglie e semi cadono in queste aree e si depositano sul fondo.Pertanto, quando la sabbia grossolana e la ghiaia vengono assorbite, viene lasciato uno strato distinto.

Immagina di tagliare una torta a strati: puoi vedere ogni strato di glassa.Gli scienziati possono osservare lo stesso effetto immergendo un lungo tubo nel fondo di queste paludi e stagni costieri e sollevando diversi metri di sedimenti in quello che è noto come nucleo di sedimenti.Studiando gli strati nei sedimenti, possiamo vedere quando è apparsa la sabbia grossolana, suggerendo un'estrema inondazione costiera causata da un uragano.

Con questi campioni di sedimenti siamo stati in grado di documentare le prove dell’attività degli uragani nell’Atlantico nel corso di migliaia di anni.

Ora disponiamo di dozzine di cronologie dell'attività degli uragani in luoghi diversi, inclusi Nuova Inghilterra, IL Golfo della Florida Costa, IL Chiavi della Florida E Belize – che rivelano modelli su scala decennale e secolare nella frequenza degli uragani.

Altri, incluso da atlantico Canada, Carolina del Nord, Florida nordoccidentale, Mississippi e Porto Rico, hanno una risoluzione inferiore, il che significa che è quasi impossibile distinguere i singoli strati degli uragani depositati a distanza di decenni l'uno dall'altro.Ma possono essere molto utili per determinare la tempistica degli uragani più intensi, che possono avere impatti significativi sugli ecosistemi costieri.

Sono però i dati delle Bahamas, con una risoluzione quasi annuale, ad essere cruciali per vedere il quadro a lungo termine del bacino atlantico.

Perché le Bahamas sono così importanti

Le Bahamas sono eccezionalmente vulnerabili agli impatti dei grandi uragani a causa della loro posizione geografica.

Nel Nord Atlantico, l'85% di tutti i principali uragani si forma nel cosiddetto Principale regione di sviluppo, al largo dell'Africa occidentale.Osservando solo le tracce degli uragani osservate negli ultimi 170 anni, la mia analisi mostra che circa l’86% dei principali uragani che colpiscono le Bahamas si formano anche in quella regione, suggerendo che la variabilità della frequenza alle Bahamas potrebbe essere rappresentativa del bacino.

Anche una percentuale sostanziale delle tempeste del Nord Atlantico passare sopra o vicino a queste isole, quindi queste registrazioni sembrano riflettere i cambiamenti nella frequenza complessiva degli uragani del Nord Atlantico nel tempo.

Accoppiando i dati sui sedimenti costieri delle Bahamas con quelli dei siti più a nord, possiamo esplorare come i cambiamenti nelle temperature superficiali dell’oceano, nelle correnti oceaniche, nei modelli dei venti su scala globale e nei gradienti di pressione atmosferica influenzano la frequenza degli uragani regionali.

Con l’aumento della temperatura della superficie del mare, l’acqua più calda fornisce più energia da alimentare più potente e distruttivo uragani.Tuttavia, la frequenza degli uragani – la frequenza con cui si formano – non è necessariamente influenzata allo stesso modo.

I segreti nascosti nei buchi blu

Alcuni dei luoghi migliori per studiare l’attività degli uragani del passato sono le grandi doline vicine alla costa conosciute come buchi blu.

I buchi blu prendono il nome dal loro colore blu intenso.Si sono formati quando la roccia carbonatica si è sciolta per formare grotte sottomarine.Alla fine, i soffitti crollarono, lasciando dietro di sé delle voragini.Le Bahamas hanno migliaia di buchi blu, alcuni larghi quanto un metro e mezzo terzo di miglio e profondo come a Edificio di 60 piani.

Tendono ad avere pareti verticali profonde che possono intrappolare i sedimenti, inclusa la sabbia trasportato da forti uragani.Fortunatamente, i buchi blu profondi spesso hanno poco ossigeno sul fondo, il che rallenta il decadimento, contribuendo a preservare la materia organica nel sedimento nel tempo.

Rottura di un nucleo di sedimento

Quando estraiamo un nucleo di sedimenti, gli strati di sabbia grossolana sono spesso evidenti a occhio nudo.Ma un esame più attento può dirci molto di più su questi uragani del passato.

Utilizzo i raggi X per misurare i cambiamenti nella densità dei sedimenti, Fluorescenza dei raggi X per esaminare i cambiamenti elementari che possono rivelare se i sedimenti provengono dalla terra o dal mare e l'analisi strutturale dei sedimenti che esamina la dimensione dei grani.

Per determinare l'età di ogni strato, in genere utilizziamo datazione al radiocarbonio.Misurando la quantità di carbonio-14, un isotopo radioattivo, nelle conchiglie o in altro materiale organico presente in vari punti del nucleo, posso creare un modello statistico che predice l'età dei sedimenti all'interno del nucleo.

Finora, io e i miei colleghi abbiamo pubblicato cinque registrazioni di paleouragani con dettagli quasi annuali provenienti dai buchi blu sulle isole delle Bahamas.

Ogni registrazione mostra periodi di aumento significativo della frequenza delle tempeste che durano decenni e talvolta secoli.

I dati variano, dimostrando che una singola località potrebbe non riflettere tendenze regionali più ampie.

Per esempio, Buco blu di Thatchpoint sull'isola di Great Abaco, nelle Bahamas settentrionali, include prove di almeno 13 uragani al secolo di categoria 2 o superiore tra gli anni 1500 e 1670.Ciò supera significativamente il tasso di nove per secolo documentato dal 1850.Nello stesso periodo, dal 1500 al 1670, buchi blu sull'isola di Andros, appena 300 chilometri a sud di Abaco, ha documentato i livelli più bassi di attività degli uragani locali osservati in questa regione negli ultimi 1.500 anni.

Individuazione di modelli attraverso il bacino atlantico

Insieme, tuttavia, questi dati offrono uno scorcio di ampi modelli regionali.Ci stanno anche fornendo nuove informazioni sui modi in cui i cambiamenti oceanici e atmosferici possono influenzare la frequenza degli uragani.

Mentre l’aumento della temperatura della superficie del mare fornisce più energia che può essere alimentata più potente e distruttivo degli uragani, la loro frequenza – la frequenza con cui si formano – non è necessariamente influenzata allo stesso modo.Alcuni studi hanno previsto che il numero totale degli uragani in realtà diminuirà in futuro.

I registri compilati delle Bahamas documentano una frequenza di uragani sostanzialmente più elevata nei Caraibi settentrionali durante il Piccola era glaciale, intorno al 1300-1850, rispetto agli ultimi 100 anni.

Quello era un periodo in cui le temperature dell'oceano superficiale del Nord Atlantico erano basse generalmente più fresco di quanto lo siano oggi.Ma ha anche coinciso con un’intensificazione dei monsoni dell’Africa occidentale.Il monsone avrebbe potuto produrre più temporali al largo della costa occidentale dell'Africa, che agiscono come semi a bassa pressione per gli uragani.

I venti di direzione e il wind shear verticale probabilmente influenzano anche la frequenza degli uragani di una regione nel tempo.L'intervallo attivo della Piccola Era Glaciale osservato nella maggior parte dei documenti delle Bahamas coincide con aumentato colpi di uragano lungo gli Stati UnitiCosta orientale dal 1500 al 1670, ma allo stesso tempo era a periodo più tranquillo nel Golfo del Messico, Bahamas centrali E Caraibi meridionali.

I registri provenienti dai siti più a nord ci dicono di più sul clima.Questo perché i cambiamenti nella temperatura dell’oceano e nelle condizioni climatiche sono probabilmente molto più importanti per controllare gli impatti regionali in aree come gli Stati Uniti nordorientali.e il Canada atlantico, dove le condizioni climatiche più fresche sono spesso sfavorevoli alle tempeste.

Un avvertimento per le isole

Attualmente sto sviluppando registrazioni di tempeste costiere in località tra cui Terranova e Messico.Con questi dati, possiamo anticipare meglio gli impatti dei futuri cambiamenti climatici sull’attività delle tempeste e sulle inondazioni costiere.

Alle Bahamas, nel frattempo, l’innalzamento del livello del mare sta esponendo le isole a un rischio crescente, quindi anche gli uragani più deboli possono produrre inondazioni dannose.Dato che si prevede che le tempeste saranno più intense, qualsiasi aumento nella frequenza delle tempeste potrebbe avere impatti devastanti.