Frequentemente perguntam aos climatologistas, "As mudanças climáticas estão tornando os furacões mais fortes?" mas eles não podem dar uma resposta definitiva porque o registro global de furacões remonta ao início da era dos satélites. Mas agora, uma interseção de disciplinas - sismologia, ciências atmosféricas, e oceanografia - oferece uma fonte de dados inexplorada:o registro sísmico contínuo, que remonta ao início do século XX.

Uma equipe internacional de pesquisadores encontrou uma nova maneira de identificar o movimento e a intensidade dos furacões, tufões e outros ciclones tropicais rastreando a forma como sacodem o fundo do mar, conforme registrado em sismômetros em ilhas e perto da costa. Depois de analisar 13 anos de dados do noroeste do Oceano Pacífico, eles encontraram correlações estatisticamente significativas entre dados sísmicos e tempestades. Seu trabalho foi publicado em 15 de fevereiro na revista Cartas da Terra e da Ciência Planetária .

O grupo de especialistas foi formado por Lucia Gualtieri, da Universidade de Princeton, um associado de pesquisa de pós-doutorado em geociências, e Salvatore Pascale, um pesquisador associado em ciências atmosféricas e oceânicas.

A maioria das pessoas associa a sismologia com terremotos, disse Gualtieri, mas a grande maioria dos registros sísmicos mostra movimentos de baixa intensidade de uma fonte diferente:os oceanos. "Um sismograma é basicamente o movimento do solo. Ele registra terremotos, porque um terremoto faz o chão tremer. Mas também registra todos os outros pequenos movimentos, "de trens passando a furacões." Os tufões aparecem muito bem no registro, " ela disse.

Porque não há como saber quando ocorrerá um terremoto, sismômetros funcionam constantemente, sempre pronto para registrar a chegada dramática de um terremoto. Entre esses eventos de sacudir a terra, eles rastreiam o ruído de fundo do planeta. Até cerca de 20 anos atrás, geofísicos descartaram este estrondo de baixa intensidade como ruído, Disse Gualtieri.

"O que é ruído? O ruído é um sinal que não entendemos, "disse Pascale, que também é cientista pesquisador associado do Laboratório de Dinâmica de Fluidos Geofísicos da Administração Nacional e Oceânica e Atmosférica.

Assim como os astrônomos descobriram que a estática entre as estações de rádio nos dá informações sobre o fundo cósmico, sismólogos descobriram que o "ruído" de baixo nível registrado por sismogramas é a assinatura de tempestades oceânicas impulsionadas pelo vento, o efeito cumulativo de ondas quebrando em praias de todo o planeta ou colidindo umas com as outras em mar aberto.

Uma onda do mar agindo sozinha não é forte o suficiente para gerar uma assinatura sísmica nas frequências que ela estava examinando, explicou Gualtieri, porque as ondas típicas do oceano afetam apenas os poucos metros superiores do mar. "O movimento das partículas decai exponencialmente com a profundidade, então no fundo do mar você não vê nada, ", disse ela." O principal mecanismo para gerar anormalidades sísmicas de um tufão é ter duas ondas do oceano interagindo entre si. "Quando duas ondas colidem, eles geram pressão vertical que pode atingir o fundo do mar e sacudir um sismômetro próximo.

Quando uma tempestade é grande o suficiente - e tempestades classificadas como furacões ou tufões são - ela deixará um registro sísmico que durará vários dias. Pesquisadores anteriores rastrearam com sucesso grandes tempestades individuais em um sismograma, mas Gualtieri veio à pergunta do lado oposto:um sismograma pode encontrar alguma grande tempestade na área?

Gualtieri e seus colegas encontraram uma concordância estatisticamente significativa entre a ocorrência de ciclones tropicais e de grande amplitude, sinais sísmicos de longa duração com curtos períodos, entre três e sete segundos, chamados de "microssismos secundários". Eles também foram capazes de calcular a força dos tufões a partir desses "microssismos secundários, "ou pequenas flutuações, que eles correlacionaram com sucesso à intensidade observada das tempestades.

Resumidamente, o registro sísmico tinha dados suficientes para identificar quando os tufões aconteceram e quão fortes eles eram.

Até aqui, os pesquisadores se concentraram no oceano ao largo da costa da Ásia por causa de seus poderosos tufões e boa rede de estações sísmicas. As próximas etapas incluem refinar seu método e examinar outras bacias de tempestades, começando com o Caribe e o Pacífico Leste.

E então eles abordarão o registro sísmico histórico:"Quando temos um método muito definido e aplicamos esse método a todas essas outras regiões, queremos começar a voltar no tempo, "disse Gualtieri.

Embora as informações sobre tempestades globais remontem apenas aos primeiros dias da era dos satélites, no final dos anos 1960 e início dos anos 1970, os primeiros sismogramas modernos foram criados na década de 1880. Infelizmente, os registros mais antigos existem apenas no papel, e poucos registros históricos foram digitalizados.

“Se todos esses dados puderem ser disponibilizados, poderíamos ter registros que remontam a mais de um século, e então poderíamos tentar ver qualquer tendência ou mudança na intensidade dos ciclones tropicais ao longo de um século ou mais, "disse Pascale." É muito difícil estabelecer tendências na intensidade dos ciclones tropicais - ver o impacto do aquecimento global. Modelos e teorias sugerem que devem se tornar mais intensos, mas é importante encontrar evidências observacionais. "

"Esta nova técnica, se puder ser demonstrado que é válido em todas as bacias sujeitas a ciclones tropicais, efetivamente prolonga a era do satélite, "disse Morgan O'Neill, um T.C. Chamberlin Postdoctoral Fellow em geociências na University of Chicago que não esteve envolvido nesta pesquisa. "Isso estende o período de tempo durante o qual temos cobertura global de ocorrência e intensidade de ciclones tropicais, " ela disse.

A capacidade dos pesquisadores de correlacionar os dados sísmicos com a intensidade da tempestade é vital, disse Allison Wing, um professor assistente de terra, oceano e ciências atmosféricas na Florida State University, que não esteve envolvido nesta pesquisa. "Quando se trata de entender os ciclones tropicais - o que controla sua variabilidade e sua resposta ao clima e às mudanças climáticas - ter mais dados é melhor, em dados específicos que podem nos dizer sobre a intensidade, o que seu método parece fazer. ... Isso nos ajuda a restringir o intervalo de variabilidade que a intensidade do furacão pode ter. "

Essa conexão entre tempestades e sismicidade começou quando Gualtieri decidiu brincar com dados de furacões em seu tempo livre, ela disse. Mas quando ela sobrepôs os dados do furacão aos dados sísmicos, ela sabia que estava certa. "Eu disse, 'Uau, há algo mais do que apenas brincar. Vamos entrar em contato com alguém que possa ajudar. "

Sua equipe de pesquisa acabou crescendo para incluir um segundo sismólogo, dois cientistas atmosféricos e um estatístico. "A parte mais desafiadora foi estabelecer comunicações com cientistas de diferentes origens, "disse Pascale." Freqüentemente, em diferentes campos da ciência, falamos dialetos diferentes, diferentes dialetos científicos. "

Depois que desenvolveram um "dialeto compartilhado, " ele disse, eles começaram a fazer descobertas empolgantes.

"É assim que a ciência evolui, "disse Pascale." Historicamente, sempre foi assim. As disciplinas evoluem primeiro dentro de seu próprio reino, então nasce um novo campo. "