Een nieuwe studie zegt dat de orkanen Irma en Maria in 2017 samen een kwart van de biomassa in de bomen van Puerto Rico hebben neergehaald - en die enorme regenval, meer dan wind, was een voorheen onvermoede sleutelfactor. De verrassende bevinding suggereert dat toekomstige orkanen, aangewakkerd door het opwarmende klimaat, nog vernietigender kunnen zijn voor bossen dan wetenschappers al hebben voorspeld. Het onderzoek verschijnt deze week in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten .

"Tot nu toe, de nadruk op schade aan bossen lag op catastrofale windsnelheden. Hier, de gegevens tonen aan dat regen de grootste risicofactor is, " zei Jazlynn Hall, een Columbia University Ph.D. student die de studie leidde. Haar team identificeerde verschillende manieren waarop extreme regen bomen kan doen omvallen, maar ze begrijpen het fenomeen nog niet helemaal, ze zei. Ze zei dat het toevoegen van klimaatgestuurde extreme regenval aan de verschillende gevaren die tropische en subtropische bossen bedreigen, suggereert dat ze in de toekomst mogelijk minder koolstof opslaan dan eerder werd gedacht.

Toen Irma op 6 september bij Puerto Rico aankwam, 2017, het was toen de krachtigste Atlantische orkaan ooit gemeten. (Dorian, twee jaar later, overtrof het.) Maar de grote storm ging ver voor de kust voorbij; het liet een voet regen vallen, maar bespaarde het eiland de zwaarste winden. Bossen leden weinig schade. Vervolgens, twee weken later, op september, 20, Maria sloeg direct, met aanhoudende wind tot 130 mijl per uur, en een verbazingwekkende 5 voet regen gedurende 48 uur in sommige gebieden.

Extrapoleren van een combinatie van satellietbeelden en landonderzoeken die een jaar voor de orkanen werden gemaakt, en kort daarna herhaald, de onderzoekers zeggen dat in het kielzog van Maria, zo'n 10,4 miljard ton van de biomassa van bomen in Puerto Rico ging verloren, met afgebroken stammen, ontworteld of ontdaan van bladeren en takken - 23 procent van het bos van vóór de orkaan op het eiland. Maar de schade was niet uniform, en de onderzoekers sorteerden verschillende risicofactoren die de verschillen zouden kunnen verklaren.

Conventionele wijsheid zegt dat grote bomen hoog op hellingen die direct aan harde wind worden blootgesteld, het meest te lijden hebben onder stormen. Inderdaad, de onderzoekers vonden wel dat de hoogte van de luifel een overkoepelende factor was; ze bevestigden eerder onderzoek waaruit bleek dat de grootste bomen van het eiland de belangrijkste slachtoffers waren. Daarna, conventionele wijsheid opgelost. Boren tot voorbij boomhoogte, de wetenschappers ontdekten dat de volgende belangrijkste factoren de hoeveelheid regen waren die een specifieke plaats kreeg, plus de maximale lokale aanhoudende windsnelheden. Daaronder liggen:de hoeveelheid voorafgaande regen van Irma, plus de hoeveelheid water die zou kunnen worden opgeslagen in de eerste anderhalve meter grond van beide stormen. Alles bij elkaar opgeteld, de onderzoekers concludeerden dat regen, en de resulterende opslag in de bodem, gedomineerd bij het bepalen welke locaties de grootste schade hebben geleden. Helling, verhoging, topografische bescherming tegen wind en oriëntatie op de wind bleken de zwakste factoren.

"Het is verrassend, in die zin dat als je denkt aan orkaanschade aan bossen, je denkt aan wind, " zei Hall's adviseur en papier co-auteur Maria Uriarte, een professor aan Columbia's Earth Institute. "We zijn ons zeer bewust van wat overstromingen doen met de menselijke infrastructuur, maar niet zozeer voor natuurlijke ecosystemen." Uriarte leidde een reeks eerdere studies over de stormen, waaronder een vorig jaar die suggereert dat bossen in de paden van steeds krachtiger en frequentere orkanen uiteindelijk permanent in verval kunnen raken.

De onderzoekers zeggen dat extreme regen mogelijk bomen op meerdere manieren kan beïnvloeden. Voor een, in relatief vlakke gebieden waar de bodem poreus is en een hoog vermogen heeft om water voor langere tijd op te slaan, Irma heeft het vuil waarschijnlijk voorgeladen met vloeistof. Toen Maria langskwam, de grond rond boomwortelzones raakte drassig. Dit zou theoretisch de grond verzwakken en het voor de wind gemakkelijker maken om bomen te ontwortelen.

Naast het ontwortelen, de onderzoekers ontdekten ook dat veel bomen in gebieden met veel schade in plaats daarvan aan gebroken stammen leden. Dit, Hall speculeerde, kan gebeuren omdat regen tegelijkertijd het gewicht van de grond en het bladerdak van een boom verhoogt, het uitoefenen van verhoogde druk op de romp bij harde wind. Een zwaarder bladerdak kan ook bijdragen aan ontworteling door het eenvoudigweg voor de boom gemakkelijker te maken om te kantelen in verzadigde grond, ze zei. Niet intuïtief, bomen die op hellingen groeien, kunnen in veel gevallen schade beter weerstaan, omdat de gronden daar sneller leeglopen dan die in laaggelegen, tegen de wind beschutte gebieden, maar die meer regen opvangen.

"De beschermende rol van topografie kan worden verminderd in stormen van de omvang van orkaan Maria, die een voorbode kunnen zijn van soortgelijke effecten bij toekomstige hevige stormen, " zegt de krant. "Onze studie ondersteunt het idee dat samengestelde verstoringen kunnen interageren op manieren die niet kunnen worden voorspeld."

Orkanen ontlenen hun kracht aan verwarmde lucht, en eerdere studies hebben geprojecteerd dat, door het opwarmende klimaat, windsnelheden van orkanen in de Noord-Atlantische Oceaan kunnen tegen 2100 met 6 tot 15 procent toenemen. Misschien opvallender in het licht van de nieuwe studie:warmere lucht trekt ook meer vocht aan, en de huidige modellen voorspellen dat de regenval nog drastischer zal toenemen - meer dan 20 procent. Daaraan toegevoegd, orkanen kunnen langere tijd over land blijven hangen, wat betekent dat de regenval niet intenser zal zijn, maar gaan langer mee. Dit was de oorzaak van de orkaan Harvey in 2017 die Zuidoost-Texas verwoestte met de natste geregistreerde tropische cycloon die ooit de Verenigde Staten trof.

Een studie van vorig jaar door andere onderzoekers zegt dat het misschien al deze kant op gaat. Het schat dat trends in de temperatuur van het zeeoppervlak in de afgelopen 60 jaar de kans op neerslag op de schaal van orkaan Maria vijf keer groter hebben gemaakt. In aanvulling, intervallen tussen zware regenbuien zoals Irma en Maria zijn al met 50 procent afgenomen, het beklimmen van de mogelijkheid van de reeks die plaatsvond in 2017.

Tropische bossen nemen nu een derde minder koolstof uit de lucht op dan in de jaren negentig, volgens een onderzoek van vorige week. De belangrijkste redenen op dit moment zijn het verbranden en kappen van bomen, hogere temperaturen en droogte. Maar als de nieuwe studie stand houdt, op sommige plaatsen is het de volgende keer misschien niet het vuur, maar water.