우리는 해저에서 고대 허리케인의 흔적을 해독하고 있으며, 수천 년에 걸친 대서양 폭풍의 증거는 해안 지역에 좋은 소식이 아닙니다.

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

1800년대 후반 이후 대서양 허리케인의 역사를 되돌아보면 허리케인 빈도가 증가하는 것처럼 보일 수도 있습니다.

2020년에는 대부분의 열대 저기압 대서양에서는 31개, 2021년에는 세 번째로 높은, 2005년 이후.지난 10년 동안 본 여섯 개 중 다섯 개 현대 역사상 가장 파괴적인 대서양 허리케인.

그러다가 2022년과 같은 해가 오고, 그때까지는 큰 허리케인 상륙이 발생하지 않습니다. 피오나 그리고 이안 9월 말에 당했다.대서양 허리케인 시즌이 11월에 끝났습니다.30, 했다 8개의 허리케인과 14개의 폭풍우.허리케인 행동의 추세를 평가할 때 작은 표본 크기가 오해의 소지가 있을 수 있다는 점을 상기시켜 줍니다.허리케인 행동에는 해마다, 심지어 10년에서 10년까지 자연적인 변동성이 너무 크기 때문에 실제 추세가 명확해지려면 훨씬 더 과거를 살펴볼 필요가 있습니다.

다행히도 허리케인은 수천 년 전의 숨길 수 없는 증거를 남깁니다.

2000년 동안의 이 증거는 대서양이 최근 몇 년 동안 본 것보다 과거에 훨씬 더 폭풍우를 경험했음을 나타냅니다.좋은 소식이 아닙니다.그것은 말한다 나 같은 해안 해양학자 우리는 허리케인이 미래에 카리브해 섬과 북미 해안에 가할 위협을 상당히 과소평가하고 있을지도 모릅니다.

허리케인이 남긴 자연 기록

허리케인이 육지에 가까워지면 바람이 강력한 파도와 해류를 일으키며 거친 모래와 자갈을 늪과 깊은 해안 연못, 싱크홀, 석호로 쓸어버릴 수 있습니다.

정상적인 조건에서는 미세한 모래와 나뭇잎, 씨앗과 같은 유기물이 이 영역으로 떨어져 바닥에 침전됩니다.따라서 거친 모래와 자갈이 씻겨 들어가면 뚜렷한 층이 남습니다.

레이어 케이크를 자르는 것을 상상해 보세요. 설탕 프로스팅의 각 레이어를 볼 수 있습니다.과학자들은 해안 습지와 연못 바닥에 긴 튜브를 꽂고 퇴적물 코어라고 알려진 곳에서 수 미터의 퇴적물을 끌어 올려 동일한 효과를 볼 수 있습니다.퇴적물의 층을 연구함으로써 우리는 허리케인으로 인한 극심한 해안 홍수를 시사하는 거친 모래가 언제 나타나는지 알 수 있습니다.

이러한 퇴적물 코어를 통해 우리는 수천 년에 걸친 대서양 허리케인 활동의 증거를 문서화할 수 있었습니다.

One sediment core with dates showing high levels of sand deposits and a photo of one section showing the sand layer.
빨간색 점은 약 1,060년 전의 대규모 모래 퇴적물을 나타냅니다.노란색 점은 작은 껍질의 방사성 탄소 연대 측정을 통해 추정된 날짜입니다. 타일러 윙클러

이제 우리는 다음을 포함하여 다양한 위치에서 수십 개의 허리케인 활동 연대기를 보유하고 있습니다. 뉴잉글랜드, 플로리다 만 해안, 플로리다 키스 그리고 벨리즈 – 허리케인 빈도의 10~100년 규모 패턴을 나타냅니다.

다음을 포함한 기타 거인 아틀라스 캐나다, 노스캐롤라이나, 플로리다 북서부, 미시시피 및 푸에르토리코, 는 해상도가 낮기 때문에 서로 수십 년 이내에 퇴적된 개별 허리케인 층을 식별하는 것이 거의 불가능합니다.그러나 이는 해안 생태계에 심각한 영향을 미칠 수 있는 가장 강력한 허리케인의 시기를 결정하는 데 매우 유익할 수 있습니다.

그러나 대서양 분지의 장기적인 그림을 보는 데 중요한 것은 거의 매년 해상도로 제공되는 바하마의 기록입니다.

바하마가 중요한 이유

바하마는 지리적 위치로 인해 주요 허리케인의 영향에 매우 취약합니다.

북대서양에서는 모든 주요 허리케인의 85%가 소위 허리케인으로 형성됩니다. 주요 개발지역, 서부 아프리카에서.지난 170년 동안 관측된 허리케인 경로를 살펴보면, 내 분석에 따르면 바하마에 영향을 미치는 주요 허리케인의 약 86%가 해당 지역에서도 형성되는 것으로 나타났습니다. 이는 바하마의 빈도 변동이 해당 분지를 대표할 수 있음을 시사합니다.

Satellite view of Atlantic showing tracks of each storm, most starting off Africa, heading west and then curving northward.
1851년부터 2012년까지 대서양 허리케인의 경로. 닐파니언/위키미디어

북대서양 폭풍의 상당 부분은 또한 이 섬들을 지나가거나 그 근처를 지나가세요, 따라서 이러한 기록은 시간에 따른 전체 북대서양 허리케인 빈도의 변화를 반영하는 것으로 보입니다.

바하마의 해안 퇴적물 기록을 더 북쪽 지역의 기록과 결합함으로써 우리는 해양 표면 온도, 해류, 지구 규모의 바람 패턴 및 대기압 변화의 변화가 지역 허리케인 빈도에 어떻게 영향을 미치는지 탐색할 수 있습니다.

해수면 온도가 상승함에 따라 따뜻한 물은 연료를 공급할 수 있는 더 많은 에너지를 제공합니다. 더 강력하고 파괴적이다 허리케인.그러나 허리케인의 빈도(형성 빈도)가 반드시 같은 방식으로 영향을 받는 것은 아닙니다.

Satellite image of a hurricane over The Bahamas, marked on the map, next to  Florida.
허리케인 도리안은 2019년 강력한 카테고리 5 폭풍으로 바하마 상공에 자리 잡았습니다. 로라 도핀/NASA 지구 관측소

블루홀에 숨겨진 비밀

과거 허리케인 활동을 연구하기에 가장 좋은 장소 중 일부는 블루홀로 알려진 해안 근처의 대규모 싱크홀입니다.

블루홀이라는 이름은 짙은 파란색에서 유래되었습니다.탄산염 암석이 용해되어 수중 동굴을 형성하면서 형성되었습니다.결국 천장이 무너져 싱크홀이 생겼습니다.바하마에는 수천 개의 블루홀이 있으며 그 중 일부는 너비가 3분의 1마일 그리고 60층 건물.

모래를 포함한 퇴적물을 가둘 수 있는 깊은 수직 벽을 갖는 경향이 있습니다. 강한 허리케인에 의해 운반됨.운 좋게도 깊고 푸른 구멍은 바닥에 산소가 거의 없기 때문에 부패가 느려지고 시간이 지나도 퇴적물의 유기물을 보존하는 데 도움이 됩니다.

Images showing the depth of a blue hole
바하마에 있는 하인의 블루홀의 깊이는 약 100미터입니다.지진 영상을 통해 약 60m 이상의 퇴적물이 축적된 것으로 나타났습니다. 피트 반 헝스텀(Pete van Hengstum);타일러 윙클러

퇴적물 코어를 깨뜨려 엽니다.

퇴적물 코어를 꺼내면 거친 모래층이 육안으로 뚜렷하게 나타나는 경우가 많습니다.그러나 면밀히 조사해 보면 과거의 허리케인에 대해 더 많은 것을 알 수 있습니다.

저는 퇴적물의 밀도 변화를 측정하기 위해 엑스레이를 사용합니다. X선 형광 퇴적물이 육지에서 왔는지 바다에서 왔는지 알 수 있는 원소 변화를 조사하고 입자 크기를 조사하는 퇴적물 조직 분석을 수행합니다.

각 레이어의 연령을 파악하기 위해 일반적으로 다음을 사용합니다. 방사성 탄소 연대 측정.핵의 여러 지점에서 발견되는 껍질이나 기타 유기 물질에 있는 방사성 동위원소인 탄소-14의 양을 측정함으로써 핵 전체의 퇴적물의 나이를 예측하는 통계 모델을 만들 수 있습니다.

지금까지 나와 동료들은 바하마 전역의 섬에 있는 블루홀에서 거의 연간 세부 정보를 포함하는 5개의 고생리케인 기록을 발표했습니다.

각 기록은 수십 년, 때로는 수세기 동안 지속되는 폭풍 빈도의 상당한 증가 기간을 보여줍니다.

A map showing hurricane frequency from 1850 to 2019, with parts of Florida, Louisiana and North Carolina showing nine to 10 storms.
빨간색 점은 고해상도 고생리케인 기록이 있는 장소를 나타냅니다.지도는 1850년부터 2019년까지 카테고리 2 이상의 허리케인의 빈도를 보여줍니다. 타일러 윙클러

기록은 다양하며 단일 위치가 더 넓은 지역 추세를 반영하지 못할 수도 있음을 보여줍니다.

예를 들어, 대치포인트 블루홀 바하마 북부의 그레이트 아바코 섬(Great Abaco Island)에서는 1500년에서 1670년 사이에 카테고리 2 이상의 허리케인이 세기당 최소 13건 발생했다는 증거가 있습니다.이는 1850년 이후 기록된 100년당 9건의 비율을 크게 웃도는 수치입니다.같은 기간인 1500년부터 1670년까지, 안드로스 섬의 블루홀, Abaco에서 남쪽으로 불과 300km 떨어진 지역은 지난 1,500년 동안 이 지역에서 관찰된 지역 허리케인 활동의 최저 수준을 기록했습니다.

대서양 분지의 패턴 발견

그러나 이러한 기록을 종합하면 광범위한 지역적 패턴을 엿볼 수 있습니다.또한 해양과 대기 변화가 허리케인 빈도에 영향을 미칠 수 있는 방식에 대한 새로운 통찰력을 제공하고 있습니다.

상승하는 해수면 온도는 연료를 공급할 수 있는 더 많은 에너지를 제공합니다. 더 강력하고 파괴적이다 허리케인의 빈도, 즉 형성 빈도가 반드시 같은 방식으로 영향을 받는 것은 아닙니다.일부 연구에서는 허리케인의 총 수가 미래에는 실제로 감소할 것이라고 예측했습니다.

Eight chronologies of hurricane evidence stacked to show corresponding periods of higher hurricane frequency.
여러 위치의 고생리케인 기록을 비교하면 빈도가 더 높은 기간이 표시됩니다.강조 표시된 기간은 1300년부터 1850년까지 북대서양의 온도가 더 낮은 시기인 소빙하기와 900년부터 1250년까지의 중세 온난기입니다. 타일러 윙클러

편집된 바하마 기록에 따르면 지난 2000년 동안 북부 카리브해에서 허리케인 빈도가 상당히 높았습니다. 소빙하기, 지난 100년보다 1300년에서 1850년 사이에.

그 때는 북대서양 표면 해수 온도가 일반적으로 더 시원하다 오늘보다.그러나 그것은 또한 강화된 서아프리카 몬순과 동시에 발생했습니다.몬순으로 인해 아프리카 서부 해안에 더 많은 뇌우가 발생했을 수 있습니다. 허리케인을 위한 저압 종자.

스티어링 바람과 수직 바람 전단도 시간이 지남에 따라 지역의 허리케인 빈도에 영향을 미칠 가능성이 높습니다.대부분의 바하마 기록에서 관찰되는 소빙기 활동 간격 증가와 일치 허리케인 공격 미국을 따라1500년부터 1670년까지의 동부 해안, 그러나 동시에 그것은 걸프 지역의 조용한 시기 멕시코, 바하마 중부 그리고 남부 카리브해.

더 북쪽에 있는 지역의 기록은 기후에 대해 더 많은 것을 알려줍니다.이는 해양 온도와 기후 조건의 변화가 미국 북동부와 같은 지역의 지역적 영향을 통제하는 데 훨씬 더 중요할 가능성이 높기 때문입니다.서늘한 기후 조건이 폭풍우에 불리한 경우가 많은 대서양 캐나다.

섬에 대한 경고

저는 현재 뉴펀들랜드와 멕시코를 포함한 지역의 해안 폭풍우에 대한 기록을 개발 중입니다.이러한 기록을 통해 우리는 미래의 기후 변화가 폭풍 활동과 해안 홍수에 미치는 영향을 더 잘 예측할 수 있습니다.

한편 바하마에서는 해수면 상승으로 인해 섬이 더욱 위험에 처하게 되므로 허리케인이 약해지더라도 피해를 주는 홍수가 발생할 수 있습니다.폭풍이 더 강해질 것으로 예상되는 경우 폭풍 빈도가 증가하면 엄청난 영향을 미칠 수 있습니다.

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