Dat orkanen plotselinge en dramatische veranderingen in het landschap kunnen veroorzaken, is duidelijk voor iedereen die langs de kust van de Golf van Mexico woont. Ze zijn krachtig, hoogenergetische vernietigende krachten die huizen kunnen overstromen en bomen kunnen vellen, en kan een blijvende indruk achterlaten op alle betrokkenen; echter, de mark orkanen vertrekken op onbewoonde gebieden, zoals het Everglades National Park in Florida, waren tot nu toe minder bekend. In een recent artikel gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences , of PNAS , onderzoekers van verschillende universiteiten, inclusief LSU, onderzocht hoe de orkanen Wilma in 2015 en Irma in 2017 de Florida Coastal Everglades bevruchtten, paradoxaal genoeg het herstel van mangrovemoerassen vergemakkelijken.

Mangrovemoerassen zijn een cruciaal onderdeel van het kustlandschap omdat ze zeer productief zijn, het absorberen van schadelijke winden en vloedwater van orkanen, het vastleggen van koolstof die anders in de atmosfeer zou komen (en zou bijdragen aan klimaatverandering), en het verstrekken van habitat voor vele soorten van economisch belang. Zoals elke plant, mangrovebomen hebben voedingsstoffen nodig, zoals fosfor, langs de kust groeien; echter, de Everglades hebben een beperkte hoeveelheid van deze belangrijke voedingsstof, in tegenstelling tot Louisiana bodems, die rijk zijn aan fosfor als gevolg van voedingsstoffen die door de modderige Mississippi-rivier reizen.

"De Everglades heeft een andere geologie en hydrologie dan andere gebieden in de Golf van Mexico, het veroorzaken van fosforbeperking, en als een resultaat, lage plant- en algenproductiviteit. Deze omstandigheden maken het kustecosysteem 'oligotroof, ' wat 'voedingsstoffen beperkt, '" zei Victor Rivera-Monroy, co-auteur van de studie en universitair hoofddocent bij LSU's Department of Oceanography &Coastal Sciences.

De onderzoekers analyseerden de bodem- en plantenvoedingsconcentraties van 2004-2018. Het vergelijken van stormafzettingen van orkaan Irma en nutriënteninput op mangrovelocaties, ze ontdekten dat door orkaan geïnduceerde minerale inputs de hoeveelheid fosfor in de bodem verhoogden en geabsorbeerd door de mangroven in een gebied dat zich uitstrekte tot zes mijl (10 kilometer) landinwaarts vanaf de kust. Deze bemesting was cumulatief over meerdere jaren, aangezien orkanen het gebied troffen en de mangroven op grote schaal aantasten.

Irma's en Wilma's stormvloeden, 12 jaar uit elkaar, de wateren gemengd en het voedingsrijke sediment van de oceaanbodem opnieuw gesuspendeerd, net zoals wanneer een tuinman de bovengrond harkt. Naast het verrijken van de bodem met fosfor, deze herverdeling van sediment heeft als bijkomend voordeel dat de bodem stijgt, die kunnen helpen om de zeespiegelstijging in bepaalde gebieden te compenseren. De onderzoekers schatten dat de hoeveelheid bodemstijging die de mangroven normaal gesproken in een jaar zouden ervaren, ongeveer 14,4 keer was toegenomen als gevolg van de stormvloeden van de orkanen.

De milieueffecten van orkanen zijn een afweging. Terwijl orkanen ontbladeren en, in sommige gevallen, bomen plat maken, deze toevoer van fosfor geeft de mangroven ook kansen om te regenereren; echter, "het is geen gelijkmatige verdeling. Het gaat de kust niet redden, maar het is een significante verandering die op de lange termijn een verschil maakt, afhankelijk van de orkaanintensiteit en -frequentie, ' zei Rivera-Monroy.

Rivera-Monroy benadrukte dat de beste manier om een ​​zo volledig mogelijk beeld te krijgen van gecompliceerde natuurlijke processen die de kust beïnvloeden, is via langetermijngegevens, interdisciplinaire studies zoals deze, waarbij sprake was van samenwerking tussen 10 experts van vijf instellingen in Louisiana, Florida, en Virginia.

"Het zou niet mogelijk zijn geweest om deze gegevens te verkrijgen zonder de samenwerking van meerdere onderzoekers uit verschillende disciplines. Door het probleem vanuit zoveel perspectieven te bestuderen, was dit langetermijnproject uniek voor het begrip van natuurlijke processen die plaatsvinden over grote ruimtelijke en temporele schalen, ' zei Rivera-Monroy.

Medewerkers met LSU-banden zijn onder meer Edward Castañeda-Moya, hoofdauteur van het artikel, een onderzoeksassistent-professor aan de Florida International University en LSU-alumnus die samen met Rivera-Monroy het onderzoek ontwierpen. In aanvulling, Rivera-Monroy en zijn afgestudeerde assistent Xiaochen Zhao voerden het onderzoek uit en analyseerden de gegevens en LSU-assistent-professor bij de afdeling Oceanografie en Kustwetenschappen Matt Hiatt modelleerde de gegevens.