An Bord eines kleinen Pontons stieg Elliott hinab, um ein starres Kunststoffrohr vertikal unter Wasser zu führen, während ihr Kollege Josh Brigge einen Metallstangentreiber über ihren mit einem Schutzhelm bedeckten Kopf hoch- und runterhievte – Ding! Ding! Ding! – Verlegung des Rohres tief im Seegrund.
Nachdem sie Stunden im Wasser verbracht hatten, hoben sie einen anderthalb Fuß langen Zylinder vom Grund des Sees. Zwischen den Schlammabschnitten suchte Elliott nach einer Sandschicht, einem möglichen Überbleibsel des tödlichen Sturms, der Floridas Panhandle heimgesucht hatte.
„Es ist ein schönes Beispiel für eine Hurrikan-Klasse“, sagte sie, Sie streicht mit dem Finger durch die durchsichtige Röhre.
Diese nasse und schmutzige Arbeit ist Teil eines Forschungsgebiets namens Paläozystologie, das sich mit der Erforschung antiker Hurrikane befasst. Eine wachsende und relativ neue Wissenschaft versucht, die Stürme zu verstehen, die diese und andere Küsten heimsuchten, bevor der Mensch begann, das Wetter mit modernen Instrumenten aufzuzeichnen.
Was Forscher bisher in diesem alten Ton gefunden haben, ist eine Warnung. Durch die Durchsicht der Sedimente haben Paläosturmforscher Perioden entdeckt, in denen heftige Stürme die Küsten häufiger treffen, als aktuelle Aufzeichnungen zeigen. Ihre Arbeit legt nahe, dass die Ozeane in der Lage sind, Hurrikansaisons hervorzurufen, die weitaus extremer sind als alles, was die moderne Gesellschaft bisher erlebt hat.
Durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe und das Ausstoßen von Treibhausgasen in die Luft besteht nun die Gefahr, dass die Welt erneut solche stürmischen Bedingungen erzeugt. Meteorologen haben bereits vorhergesagt, dass die diesjährige Hurrikansaison, die am 1. Juni begann, eine der schlimmsten seit Jahrzehnten sein könnte. Hurrikan Beryl, der am Sonntag zu einem gefährlichen Hurrikan der Kategorie 4 wurde, wird diese Woche voraussichtlich die Karibik treffen.
Wenn die Vergangenheit „einen Hinweis darauf gibt, was wir sehen werden, sind unsere Küstengebiete wirklich gefährdet“, sagte Elliott.
Auf der Suche nach alten Hurrikanen
Im Jahr 1989 hielt Kam Pyu Liu, Professor an der Louisiana State University, einen Vortrag über die Ascheschichten, die Vulkanausbrüche am Grund von Seen hinterlassen. Die Studentin Miriam Verne fragte sich, ob Wissenschaftler auch die Spuren sehen könnten, die Hurrikane hinterlassen.
„Das brachte mich zum Nachdenken. Ich sagte: ‚Natürlich sollte es möglich sein.‘“ In diesem Sommer fanden er und Vern tief unter einem See in Alabama eine Sandschicht, die der Sturm von 1979 hinterlassen hatte.
Die Wissenschaft über antike Stürme gewann erheblich an Dynamik, nachdem der Hurrikan Andrew der Kategorie 5 1992 die Bahamas, Florida und Louisiana heimsuchte, Dutzende Menschen tötete und Schäden in Milliardenhöhe verursachte. Die Rückversicherungsbranche, die Hausbesitzer und andere Versicherungsunternehmen finanziell unterstützt, Investieren Sie Geld in die prähistorische Hurrikanforschung, um die Risiken schwerer Stürme besser zu verstehen.
„Sie haben ihren Worten Taten folgen lassen und das Feld wirklich in Angriff genommen“, sagte Jeff Donnelly, ein weiterer alter Hurrikanforscher am Woods Hole Oceanographic Institution.
Um vorherzusagen, wie sich Hurrikanmuster als Reaktion auf steigende Temperaturen verändern werden, haben Klimaforscher nicht viel zu sagen: Fast 170 Jahre nützliche DatenDas war nur ein Wimpernschlag in der Erdgeschichte. Und die Paläosturmwissenschaft verspricht, die Sturmaufzeichnungen um Jahrtausende zurück zu verlängern und ein vollständigeres Bild davon zu zeichnen, wie schlimm Hurrikane sein können.
Wenn ein schwerer Hurrikan auf Land trifft, stürzt das Wasser auf die Strände und trägt Sandwellen ins Landesinnere. Wenn ein See direkt an der Küste liegt, treibt das Material hinein und setzt sich auf dem Grund ab. Durch die Messung des Radiokohlenstoffs in diesen Schichten können Paläontologen bestimmen, wann ein Sturm aufgetreten ist.
Mit der Zeit wird grober Sand, der durch Stürme am Strand abgelagert wurde, von Schlamm umgeben oder zwischen Schichten aus feinem Sand eingeklemmt. Im Allgemeinen gilt: Je stärker der Sturm, desto gröber ist der Sand, da mehr Kraft erforderlich ist, um die schwereren Körner in die Seen zu befördern.
Es kann schwierig sein, eine Schicht Hurrikan-Sand inmitten einer Menge anderen Sandes zu erkennen – so als würde man „in einem Heuhaufen nach Stroh suchen“, sagte Elliott.
Elliot kennt Ausdauer. Sie wuchs in Michigan auf und half ihrem Vater während der Sommerferien beim Hausbau, während sie am College Geologie studierte. Sie sagte, sie habe mit ihrem konservativeren Vater angespannte Gespräche über den Klimawandel geführt.
Aber vor kurzem habe ich mir die Zeit genommen, ihn durch die Daten zu führen und seine Fragen zu beantworten. „Wir haben uns einfach hingesetzt und darüber gesprochen“, sagte sie. „Und jetzt sind wir an einem Punkt angelangt, an dem er zumindest eher bereit ist, das Gespräch zu führen und anzuerkennen, dass sich etwas ändert.“
Hier am Campbell Lake, IN Topsail Hill Preserve State Park in Florida, ein Süßwasserkörper, der nur durch einen dünnen Grat aus atemberaubendem weißem Sand getrennt ist Aus dem Golf von Mexiko. Dies ist einer der wenigen Orte auf der Welt, der Küstenlagunen mit Sanddünen hat. Elliott, ein langjähriger Hurrikanforscher, hält es für einen idealen Ort, um nach Anzeichen früherer Stürme zu suchen.
„Küstenlagunen sind ohne Zweifel unser Lieblingsort für die Forschung“, sagte sie.
Nachdem Elliott und Bregi, ein Wissenschaftler an der Clemson University, das Rohr auf dem Grund des Sees platziert hatten, bedienten sie abwechselnd den Kran und zogen mit der Hand an der Trommel, um ein Stück des wertvollen Seesediments herauszuholen.
„Das ist besser Schlamm“, sagte Briggi. „Mach weiter, mach weiter, mach weiter. Der Schlamm muss raus“, drängte Elliot. Der erste Kern, anderthalb Fuß dick, enthielt eine Sandschicht von einem relativ neuen Sturm, wahrscheinlich Hurrikan Opal im Jahr 1995.
Um die ältesten Stürme zu finden, musste das Team tief in den Grund des Sees und in die Vergangenheit vordringen. Ohne einen Motor für das Pontonboot verließen sich Elliott und Briggie auf ihre College-Studenten in Kajaks und Kanus, um es über den fast 100 Hektar großen See zu ziehen.
Hinter den schattigen Kiefern am Ufer des Sees zog die kleine Flotte das Dock in die Mitte des Sees der See. Eine andere Gruppe von Studenten saß am Strand – auf der Suche nach Krokodilen.
„Pass auf deinen Kopf auf“, sagte Briggie, bevor er anfing, auf ein weiteres hohles Plastikrohr auf dem Grund des Sees zu hämmern, hämmern, hämmern. Erschöpft begann er sich vorzustellen, was er an diesem Abend essen würde. „Ich werde mir heute Abend ein Eis holen“, sagte er. „Ich hole ein paar Erdbeeren.“
Der nächste Kern war größer: etwa 3 mal 13 Fuß. Der längste sei wahrscheinlich mehr als 10.000 Jahre alt, sagte Bregi. Sein kalkhaltiger Geruch deutet darauf hin, dass es winzige Meeresfossilien enthält, die reich an Kalziumkarbonat sind und den Forschern Aufschluss darüber geben können, welche Schichten aus dem Ozean gespült wurden.
Als sie wieder an Land waren, schüttelten Elliot und Briggie sich die Hände.
Andere Sedimentkerne der Golfküste zeigen eine Periode intensiver Hurrikanaktivität in der Region, schlimmer als heute. Es dauerte Jahrhunderte, bevor es vor etwa 600 bis 800 Jahren plötzlich endete.
Was führte dazu, dass die Stürme ausbrachen und sich dann beruhigten? Eine Theorie besagt, dass die Änderung der Lage eines Hochdrucksystems über dem Atlantischen Ozean als … bezeichnet wird. Bermuda hoch Dies könnte die Stürme von der Golfküste in Richtung Ostküste verschoben haben. Dies würde erklären, warum die Seen Neuenglands unmittelbar nach dem Rückgang der Hurrikanaktivität entlang der Golfküste einen Anstieg der Sturmflut verzeichnen.
Ein weiterer Faktor ist ein Sturzbach warmen Wassers namens… Aktuelle Runde, der durch den Golf von Mexiko verläuft. Es floss einst in Küstennähe, bevor es nach Süden in den Golf abrutschte, eine Verschiebung, die die Wassertemperaturen senkte und den Stürmen die Windenergie entzog.
Die Tatsache, dass die Oberflächentemperatur des Golfs aufgrund des Klimawandels heute wieder ansteigt, ist für diejenigen, die antike Hurrikane untersuchen, besorgniserregend.
„Was diese Aufzeichnungen deutlich zeigen, ist, dass das Klimasystem unabhängig von menschlichen Eingriffen tatsächlich in der Lage ist, sich selbst auf eine Weise zu verändern, die uns Aktivitäten beschert, die wir im letzten Jahrhundert oder so nicht gesehen haben“, sagte Donnelly. „Die große Frage ist, was ist das wahrscheinliche Ergebnis, wenn wir jetzt tatsächlich anfangen, selbst am Klimaknopf zu drehen?“
Um die Antwort zu finden, suchen Paläontologen über Sandschichten hinaus nach anderen Hinweisen auf Tornados: Sie erkunden Höhlen nach … Tropfsediment Entstanden aus Hurrikanregen, der Suche in Lagunen nach vom Sturm überschwemmten Korallenfelsen und der Durchsuchung von Bibliotheken nach Zeitungsausschnitten, Schiffsprotokollen und Tagebucheinträgen nach Hurrikanberichten.
„Wenn verschiedene Technologien zusammenarbeiten, ist das möglicherweise der beste Ansatz“, sagte Liu.
Ein Großteil der Arbeit von Eliot und Bregi konzentriert sich auf Baumringe. Hurrikane hinterlassen subtile Spuren auf Küstenbäumen – zumindest wenn sie nicht vom Wind entwurzelt werden –, da ihre Ringe schwere Regenfälle und Salzwasserüberschwemmungen aus der Vergangenheit aufzeichnen.
Brigi unternimmt große Anstrengungen, um altes Holz zu finden, indem sie es aus übrig gebliebenen Baumstämmen und sogar geschnitzten Särgen erntet. Er bekam kürzlich eine Tetanusimpfung, nachdem er bei der Holzprobenahme auf einem alten Dachboden von einem rostigen Nagel erstochen worden war.
„Das Problem hier im Osten der Vereinigten Staaten besteht darin, dass die Abholzung sehr intensiv war und es schwierig ist, alte lebende Bäume zu finden“, sagte Brigge.
Zurück am Strand kniete Elliott nieder und schnitt mit einem Elektrowerkzeug eine der Sedimentproben in zwei Hälften. Ein dünner Plastikstreifen zerknitterte, als sie das Gerät durch das Rohr führte. Sie war immer bereit, eine Lektion zu erteilen und half sogar einem ihrer Schüler bei der Erledigung einer Aufgabe.
„Wunderschön“, sagte sie und lobte seine Arbeit. Er hielt einen Moment inne, aber sie drängte ihn, weiterzumachen. „Du bist gut, du bist gut.“
Eine Reihe dunkler Bänder im Kern des in zwei Hälften geteilten Sediments könnten Tornadoschichten sein, obwohl nur umfassende Laboranalysen die Wahrheit ans Licht bringen können. Die Labore von Elliott und Bregi werden nach Meeresfossilien suchen, die Größe von Sandkörnern messen und Isotopenwerte analysieren, um die Intensität früherer Stürme abzuschätzen und herauszufinden, wann sie zuschlugen.
„Das ist der Anfang unseres Geschäfts“, sagte Elliott.
Nach einem Arbeitstag in Campbell Lake rief Elliott in ihrem Hotel ihren Vater an. „‚Was hast du gesehen?‘ ‚Was hast du gelernt?‘“, erinnerte sie sich an seine Frage.
Später gab Elliotts Vater Tony Timmons in einem Telefoninterview zu, dass sich das Klima verändere, obwohl er „nicht begreifen konnte, dass das alles von Menschen verursacht wurde“. Wenn sich mehr Wissenschaftler wie seine Tochter mit dem Klimawandel befassen, könnte dies die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass die Menschen ihn akzeptieren.
„Er wird mir Dinge erklären und sie für mich interessant machen, und das verstehe ich“, sagte er.
„Was Sie tun, ist wichtig“, fügte er hinzu.
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