O furacão Matthew aumentou o fluxo de nutrientes para o estuário do rio Neuse, na Carolina do Norte. Crédito:NASA
Arthur, Bertha, Fran, Josephine. Ana, Joaquin, Hermine, Matthew - cada um pode ser o nome de uma criança favorita. Mas, na verdade, são termos para algo que está longe de ser uma boa notícia:furacões.
Todos atingiram a costa da Carolina do Norte entre 1996 e 2016, deixando destruição em seu rastro. Os danos incluíram estuários inundados com excesso de nutrientes, levando ao aumento da proliferação de algas, peixes matam e zonas mortas.
"Em um período de 20 anos, costeira da Carolina do Norte foi afetada por um grande aumento no número de furacões, bem como dois eventos de inundação de 500 anos:Furacões Floyd em 1999 e Matthew em 2016, "disse Hans Paerl, um cientista da Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill. "Mas a tendência não se limita à Carolina do Norte. Ela se estende pelas bacias do Atlântico Norte e do Oceano Pacífico dos EUA."
Furacões da Carolina do Norte, incluindo Harvey, Irma e Maria em 2017, provavelmente refletem um aumento geral na Categoria 2 e tempestades mais altas, Estado Paerl e colegas em um artigo publicado recentemente na revista Biogeochemistry.
Aviso de tempestade:estuário do rio Neuse na Carolina do Norte
Os cientistas começaram a narrar como duas décadas de furacões afetaram o segundo maior estuário dos EUA:Rio Neuse, na Carolina do Norte, que flui para Pamlico Sound. A National Science Foundation (NSF) apoiou a pesquisa por meio de seus programas de Oceanografia Biológica e Oceanografia Química, incluindo um subsídio de resposta rápida concedido após o furacão Matthew em 2016.
Os impactos do furacão Matthew na costa foram tão grandes que podiam ser vistos do espaço. Crédito:M.L. Parker, UNC-Chapel Hill
“Uma manifestação da mudança climática pode ser uma maior frequência de tempestades, "disse David Garrison, um diretor de programa na Divisão de Ciências Oceânicas da NSF. "Este estudo fornece informações valiosas sobre como os estuários costeiros serão afetados."
Paerl adicionado, "Entender como o aumento de eventos extremos, como furacões, afeta os ecossistemas costeiros é fundamental para a preparação para um futuro mais tempestuoso."
Junto com o cientista Christopher Osburn da North Carolina State University e outros colegas, Paerl usou um conjunto de dados de longo prazo para descobrir como os furacões afetaram o fluxo de nutrientes para o estuário do rio Neuse e o estreito de Pamlico. A equipe acompanhou as mudanças nas populações de fitoplâncton - a base da teia alimentar - e nos habitats de pesca.
Durante o furacão Matthew, as enchentes levaram o material da terra para o estuário do rio Neuse. Crédito:B. Abare, UNC-Chapel Hill
Observações de longo prazo necessárias
Desde 1994, o Rio Neuse tem sido o local de um esforço de avaliação de longo prazo da qualidade da água e do habitat:o Programa de Modelagem e Monitoramento do Estuário do Rio Neuse. Em 2000, cientistas expandiram a pesquisa, colocando sensores em balsas que cruzam o som de Pamlico. Esses projetos, disse Paerl, "forneceu dados de linha de base contra os quais avaliamos mudanças de curto prazo [duas semanas] e de longo prazo [vários meses] que resultaram de furacões."
Os efeitos nas bacias hidrográficas costeiras foram evidentes nas imagens de satélite obtidas antes e depois da passagem das tempestades, de acordo com Paerl.
Os impactos incluíram aumento do fluxo de água doce, inundações e erosão, e enormes entradas de nutrientes e matéria orgânica de pântanos e pântanos. A matéria orgânica abrange tudo, desde recortes de grama, sai, talos de milho e palha para estrume, lodo, resíduos de madeira e processamento de alimentos.
Nutrientes em águas de inundação de furacões levam à proliferação de algas como a mostrada aqui. Crédito:Pamlico Riverkeeper, Heather Deck
Furacões, zonas mortas costeiras e clima
A matéria orgânica que chega ao estuário do rio Neuse é convertida em dióxido de carbono (CO2) pelas bactérias, então lançado na atmosfera. Durante o furacão Irene em 2011, uma tempestade de categoria 2, tanto CO2 foi liberado para a atmosfera quanto é absorvido a cada ano pelo fitoplâncton de Pamlico Sound.
"Os furacões causam grandes descargas de nutrientes e matéria orgânica das bacias hidrográficas, "diz Paerl." Esses nutrientes são então desviados para as águas costeiras, mudando a biogeoquímica dos ecossistemas costeiros. "
Níveis mais elevados de nutrientes levaram à proliferação de algas e águas residuais com baixo teor de oxigênio no estuário do rio Neuse e no estreito de Pamlico. A morte de peixes e crustáceos sinalizou zonas mortas em desenvolvimento.
Depois dos furacões, os cientistas coletaram amostras de rios inundados para ver como os cursos d'água haviam mudado. Crédito:Christopher Osburn
"Grandes quantidades de água da enchente e matéria orgânica criaram combustível para o desenvolvimento de 'zonas mortas' em todo o estuário, "disse Paerl." Nas descargas após os furacões Floyd e Matthew, essas zonas mortas cresceram o suficiente para afetar os habitats de moluscos e peixes por quilômetros. ”A matança de peixes durou meses.
Compreender como os ecossistemas costeiros respondem a furacões e outras grandes tempestades, incluindo nor'easters e tempestades severas, disse Paerl, "é importante em um momento em que esses eventos climáticos extremos estão se tornando mais frequentes e intensos."
Essa visão geral dos efeitos dos furacões nos estuários também indica que o aumento do CO2 nas águas costeiras pode ter um efeito no clima. "Os impactos dessas pulsações infrequentes, mas significativas, de nutrientes em ecossistemas costeiros sensíveis têm sido em sua maioria desconhecidos, "disse Paerl.
Ophelia e Beryl, Earl e Ernesto:furacões que atingem a costa da Carolina do Norte desde 2005. Qual será o nome dos próximos furacões? E como o estuário do rio Neuse e o estreito de Pamlico - e os ecossistemas marinhos ao longo da costa leste dos EUA - resistirão às tempestades? Paerl, Osburn e outros pesquisadores estão lutando por quilômetros de destroços do furacão para descobrir as respostas.
