Onderzoekers van het Institute of Environment van de Florida International University bewapenen wetenschappers met een database die de impactvoorspellingen van orkanen op kustgemeenschappen kan verbeteren en hopelijk de veerkrachtplanning kan verbeteren.

Met een stijging van de orkaanactiviteit voor het seizoen 2020, het is van cruciaal belang om te voorspellen hoe verschillende ecosystemen kunnen in vergelijking met elkaar reageren en herstellen. Echter, om betere voorspellingen te doen over de impact die toekomstige orkanen kunnen hebben op kustgemeenschappen, wetenschappers moeten begrijpen hoe eerdere stormen ecosystemen over land en water hebben beïnvloed. En de methoden voor het verzamelen van gegevens moeten consistent zijn in alle studiegebieden.

Daarom werkten FIU-onderzoekers samen met een team van wetenschappers van universiteiten en andere instanties om een ​​database met informatie van eerdere orkanen te creëren om te informeren en te begeleiden welke gegevens in de toekomst moeten worden verzameld. Als onderdeel van dit project, ze bouwden ook een onderzoekskader om de effecten van orkanen binnen en tussen ecosystemen te vergelijken en te contrasteren.

In totaal, het team verzamelde bijna 30, 000 gegevensrecords van orkanen in het Caribisch gebied, Golf van Mexico en de Atlantische kust van Noord-Amerika, evenals gegevens over tyfoons die Taiwan en Myanmar hebben getroffen.

"We beginnen vergelijkbare patronen te vinden in deze diverse ecosystemen die ons in staat stellen de verwachte resultaten van toekomstige orkanen te voorspellen op plaatsen waar meer versus minder frequente orkanen zijn geweest, en om te voorspellen wat er met verschillende gemeenschappen gebeurt als orkanen zich verplaatsen van de open oceaan naar de kust en het binnenland, "John Kominoski, een ecosysteemecoloog van het Institute of Environment, zei.

Het is lange tijd een uitdaging geweest voor wetenschappers om een ​​alomvattende, vogelperspectief van hoe verschillende ecosystemen op land en water reageren. Dat komt omdat geen twee orkanen hetzelfde zijn. In feite, ze zijn net zo uniek als de namen die ze krijgen. Sommige zijn klein en compact. Anderen zijn enorm. Windsnelheden en neerslagtotalen variëren. En ze stippelen elk hun eigen pad uit.

Zelfs als twee stormen dezelfde categorie kunnen zijn, ze kunnen drastisch verschillen. Neem bijvoorbeeld het ongelooflijk actieve orkaanseizoen 2017. In augustus, Orkaan Harvey kwam in Texas aan land als een categorie 4 met windsnelheden van 130 mph. De storm veroorzaakte hevige regenval en enorme overstromingen. Een maand later, Orkaan Irma kwam ook in Florida aan land als een categorie 4 met windsnelheden van 130 mph. Neerslag was minimaal, maar de stormvloed was verwoestend.

Het waren de kleine variaties in de storm die de milieueffecten bepaalden. Bij het maken van het raamwerk het team wist dat ze iets moesten creëren dat rekening hield met deze meteorologische variabelen.

"Met orkanen, er kan veel wind en water in verschillende ecosystemen komen. Grenzen vervagen, vooral wanneer een stormvloed het zeeleven naar het terrestrische territorium verplaatst, " zei J. Aaron Hogan, een doctoraat student onderzoek naar de ecologie van tropische planten in het Institute of Environment. Deze vervaging van grenzen laat zien dat het feit dat ecosystemen gescheiden zijn, niet betekent dat ze elkaar niet raken.

Het belangrijkste doel van het project is het opsporen van mogelijke overeenkomsten in de timing van afzonderlijke ecosysteemreacties. Het raamwerk zal het mogelijk maken om vergelijkingen tussen ecosysteemweerstand (hoeveel het is veranderd) en veerkracht (hoe snel het terugkeert naar zijn pre-orkaanstaat) nader te bekijken. Bijvoorbeeld, als baby-bulhaaien die hun kinderdagverblijf in de Everglades ontvluchtten voordat orkaan Irma later op een bepaald tijdstip terugkeerde - kwam die tijdlijn overeen met veranderingen in andere ecosystemen, zoals stikstofniveaus in het water weer normaal.

"Als onderzoekers die de effecten van orkanen bestuderen, we hadden nog steeds geen holistische manier om de effecten te vergelijken, "zei Hogan. "Nu, we zijn een stap dichterbij."

Dit werk werd gefinancierd door een NSF-workshopbeurs. Het conceptuele diagram is ontwikkeld tijdens een aantal dagen discussie onder workshopdeelnemers in Corpus Christi, Texas en onlangs gepubliceerd in Biowetenschappen .