Intense tropische cyclonen zullen naar verwachting vaker voorkomen naarmate de klimaatverandering de temperaturen in de Stille Oceaan verhoogt. Maar niet elk gebied zal stormen van dezelfde omvang ervaren. Nieuw onderzoek van de Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) gepubliceerd in: Natuur Geowetenschappen onthult dat tropische cyclonen tijdens de Kleine IJstijd eigenlijk vaker voorkwamen op de zuidelijke Marshalleilanden, toen de temperaturen op het noordelijk halfrond koeler waren dan nu.

Dit betekent dat veranderingen in de atmosferische circulatie, gedreven door differentiële opwarming van de oceaan, grote invloed op de locatie en intensiteit van tropische cyclonen.

In de eerste studie in zijn soort zo dicht bij de evenaar, hoofdauteur James Bramante reconstrueerde 3, 000 jaar stormgeschiedenis op Jaluit-atol in de zuidelijke Marshalleilanden. Deze regio is de geboorteplaats van tropische cyclonen in de westelijke noordelijke Stille Oceaan, 's werelds meest actieve tropische cycloonzone. Met behulp van verschillen in sedimentgrootte als bewijs van extreme weersomstandigheden, Bramante ontdekte dat er ongeveer eens per eeuw tropische cyclonen in de regio voorkwamen, maar verhoogd tot een maximum van vier per eeuw van 1350 tot 1700 CE, een periode die bekend staat als de Kleine IJstijd.

Bramante, een recent afgestudeerde van het MIT-WHOI Joint Program in Oceanography/Applied Ocean Science and Engineering, zegt dat deze bevinding licht werpt op hoe klimaatverandering van invloed is op waar cyclonen zich kunnen vormen.

"De atmosferische circulatie verandert door moderne, door de mens veroorzaakte klimaatopwarming zijn tegengesteld aan de circulatieveranderingen als gevolg van de kleine ijstijd, " merkt Bramante op. "Dus we kunnen het tegenovergestelde effect verwachten in de diepe tropen - een afname van tropische cyclonen dicht bij de evenaar. Het zou goed nieuws kunnen zijn voor de zuidelijke Marshalleilanden, maar andere gebieden zouden worden bedreigd als de gemiddelde locatie van cycloongeneratie naar het noorden verschuift, " hij voegt toe.

Tijdens grote stormgebeurtenissen, grof sediment wordt opgestookt en door stromingen en golven afgezet in "blauwe gaten", oude grotten die instortten en veranderden in zinkgaten die zich duizenden jaren lang met zeewater vulden. In een veldonderzoek uit 2015 Bramante en zijn collega's namen monsters van een blauw gat op het Jaluit-atol en vonden grof sediment tussen de fijnere zandkorrels. Na het sorteren van de korrels op grootte en het analyseren van de gegevens van Typhoon Ophelia, die het atol in 1958 verwoestte, de onderzoekers hadden een sjabloon waarmee ze andere stormgebeurtenissen konden identificeren die in het sedimentrecord voorkomen. Vervolgens gebruikten ze radiokoolstofdatering - een methode om de leeftijd te bepalen aan de hand van de verhouding van koolstofisotopen in een monster - om het sediment in elke laag te dateren.

Gewapend met eerder verzamelde gegevens over het oude klimaat van boomringen, koraal kernen, en gefossiliseerde mariene organismen, de onderzoekers waren in staat om de voorwaarden die op dat moment bestonden samen te voegen. Door deze informatie te verbinden met het record van stormen bewaard in sediment van Jaluit Atoll, de onderzoekers toonden door middel van computermodellering aan dat de specifieke reeks omstandigheden die verantwoordelijk zijn voor equatoriale passaatwinden het aantal sterk beïnvloedde, intensiteit en locatie waar cyclonen zouden ontstaan.

Jeff Donnelly, een senior wetenschapper van de WHOI en een co-auteur van de studie, gebruikte vergelijkbare methoden om de geschiedenis van orkanen in de Noord-Atlantische Oceaan en het Caribisch gebied te reconstrueren. Hij is van plan om de studie van de Marshalleilanden uit te breiden naar het westen naar de Filippijnen om te bestuderen waar zich in het verleden tropische cyclonen hebben gevormd en hoe de klimaatomstandigheden het verloop en de intensiteit van een storm beïnvloeden. Een beter begrip van hoe stormen zich onder eerdere omstandigheden gedroegen, zal wetenschappers helpen begrijpen wat veranderingen in tropische cycloonactiviteit veroorzaakt en mensen in kustgemeenschappen helpen zich voor te bereiden op extreem weer in de toekomst, hij zei.

"Door het geologische archief, we kunnen een basislijn krijgen die ons vertelt hoe risicovol we werkelijk zijn op een bepaalde locatie, ", zegt Donnelly. "Het blijkt dat het verleden enkele bruikbare analogieën biedt voor de klimaatverandering die we momenteel ondergaan. De aarde heeft dit experiment al uitgevoerd. Nu proberen we terug te gaan en de aanjagers van tropische cyclonen te bepalen."