A rede de locais do Atlântico Norte que preserva registros de furacões se estende ao longo da costa do Canadá à América Central, mas com lacunas significativas. Um novo estudo liderado por cientistas da Rice University mostra que preencher essas lacunas com dados dos estados do meio do Atlântico ajudará a melhorar o registro histórico das tempestades nos últimos milhares de anos e pode ajudar nas previsões de tempestades futuras em uma época de mudança climática. Crédito:Elizabeth Wallace / Rice University
Furacões no Atlântico não vêm e vão. Eles deixam pistas de sua passagem pela paisagem que dura séculos ou mais. Os cientistas da Rice University estão usando esses arquivos naturais para encontrar sinais de tempestades centenas de anos antes que os satélites nos permitissem observá-los em tempo real.
Elizabeth Wallace, colega de pós-doutorado, uma paleotempestologista que se juntou ao laboratório da cientista climática de Rice Sylvia Dee este ano, baseia-se em técnicas que revelam a frequência dos furacões na bacia do Atlântico ao longo de milênios.
Dados paleoclimáticos de furacões (ou dados "proxy") são encontrados em arquivos como anéis de árvores que retêm sinais de inundações de curto prazo, sedimentos em buracos azuis (cavernas marinhas) e lagoas costeiras que preservam evidências de areia lavada para o interior por tempestades. Esses arquivos naturais dão aos pesquisadores uma ideia aproximada de quando e onde os furacões chegaram à costa.
Em um novo jornal em Cartas de pesquisa geofísica , Wallace, Dee e o co-autor Kerry Emanuel, um cientista do clima no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, pegue centenas de milhares de tempestades "sintéticas" surgidas de simulações de modelos climáticos globais do passado 1, 000 anos e examine se eles são ou não capturados pela vasta rede de proxies paleo-furacões do Atlântico.
Reconstruir o passado ajudará os cientistas a entender a vazante e o fluxo dos furacões no Atlântico ao longo do tempo. Estudos anteriores de Wallace e outros demonstraram que um único local capturando tempestades passadas não pode ser usado para reconstruir as mudanças climáticas dos furacões; Contudo, uma rede de proxies pode ajudar a refinar os modelos de como essas tempestades provavelmente serão afetadas pelas mudanças climáticas daqui para frente.
"Esses proxies paleo furacão nos permitem reconstruir tempestades no passado, e estamos usando-os para descobrir como a atividade de tempestades em toda a bacia mudou, "disse Wallace, uma nativa da Virgínia que obteve seu doutorado no MIT e no Woods Hole Oceanographic Institution no ano passado e se conectou com Dee quando o professor falou lá em 2017.
"Se eu tiver um núcleo de sedimento da Flórida, está apenas capturando tempestades que atingiram a Flórida, "disse ela." Eu queria ver se podemos usar a coleção completa de registros coletados nas Bahamas, a costa leste e o Golfo do México nas últimas décadas para reconstruir com precisão a atividade de tempestades em toda a bacia ao longo dos últimos séculos. "
As tempestades sintéticas que eles construíram ajudaram a ilustrar o que Wallace já sabia:há uma tendência para o Caribe e o Golfo do México, e a necessidade de mais proxies ao longo das costas leste da América do Norte e Central. A missão da equipe Rice daqui para frente será refinar suas simulações climáticas e adicionar mais sites às redes para reconstruir melhor a atividade de furacões do passado.
"Em particular, realmente não existem sites do sudeste dos EUA, lugares como as Carolinas, "ela disse." Um dos objetivos deste trabalho é destacar onde os cientistas devem ir para o núcleo em seguida. "
Wallace tem experiência em primeira mão de perfuração de núcleos. "Durante um evento de tempestade, você recebe ventos fortes e ondas que tiram a areia da praia e basicamente a jogam de volta em uma lagoa costeira, "disse ela." Somente durante eventos de tempestade essas camadas de areia são depositadas na lagoa, e nos núcleos de sedimentos você pode vê-los intercalados com a lama fina que normalmente está lá. Podemos datar essas camadas de areia e saber quando um furacão atingiu o local. "
Ela notou que ainda não houve um esforço "intensivo" para comparar os registros de sedimentos e anéis de árvores. "O registro da árvore ainda é um proxy incerto, Wallace disse. "Estamos procurando por registros de anéis de árvores com assinaturas de chuva que correspondam a tempestades ocorridas nos últimos 200 ou 300 anos que correspondam aos registros de sedimentos para o mesmo intervalo."
Dee disse que o trabalho é fundamentalmente diferente dos modelos paleoclimáticos que ela estuda com mais frequência. "Aqui estamos pegando modelos climáticos e gerando centenas de tempestades pseudo-tropicais, "disse ela." Estamos 'jogando Gaia' fazendo uma versão plausível da realidade e combinando-a com nosso conhecimento de sites proxy disponíveis.
"Isso nos diz quantos registros de quantos lugares precisamos de forma realista para capturar um sinal climático, "Dee disse." É muito caro sair e perfurar núcleos, e isso nos ajuda a priorizar onde perfurar.
"Esta pesquisa é crucial à medida que aceleramos para um estado de clima médio com temperaturas cada vez mais altas do Oceano Atlântico, ", disse ela." Compreender como essas tempestades evoluíram ao longo do tempo fornece uma base para avaliar os ciclones tropicais com e sem impactos humanos no sistema climático. "
Uma bolsa Pan Postdoctoral Research Fellowship e uma bolsa da Rice Academy para Wallace e uma bolsa do Gulf Research Program para Dee apoiaram o estudo. Dee é um professor assistente de Terra, ciências ambientais e planetárias. Emanuel é o Cecil &Ida Green Professor de Ciências Atmosféricas e codiretor do Centro Lorenz do MIT.