Yirmi yıllık kasırgalar kıyı ekosistemlerini değiştiriyor: alg patlamalarını, balık ölümlerini, ölü bölgeleri artırıyor
NSF’lerle ilgili hikayeleri bulun yer bilimleri risk ve esneklik ilgi alanı.
Arthur, Bertha, Fran, Josephine. Ana, Joaquin, Hermine, Matthew – her biri favori bir çocuğun adı olabilir. Ama aslında iyi haberden uzak bir şey için kullanılan terimler: kasırgalar.
Hepsi 1996 ile 2016 yılları arasında Kuzey Karolina kıyılarına çarptı ve arkalarında yıkım bıraktı. Hasar, aşırı besinlerle dolup taşan nehir ağızlarını içermekte olup, bu da alg patlamalarının artmasına, balık ölümlerine ve ölü bölgelere yol açmaktadır.
Bir bilim adamı olan Hans Paerl, “20 yıl içinde, Kuzey Carolina kıyıları kasırga sayısındaki büyük artışın yanı sıra 500 yıllık iki sel olayından etkilendi: 1999’da Floyd Kasırgaları ve 2016’da Matthew” dedi. Chapel Hill’deki Kuzey Karolina Üniversitesi’nde. “Ancak bu eğilim Kuzey Carolina ile sınırlı değil. ABD’nin Kuzey Atlantik ve Pasifik Okyanusu havzalarına kadar uzanıyor.”
2017’de Harvey, Irma ve Maria da dahil olmak üzere Kuzey Carolina’nın kasırgaları, muhtemelen Kategori 2 ve daha yüksek fırtınalardaki genel artışı yansıtıyor, eyalet Paerl ve meslektaşları, dergide yakın zamanda yayınlanan bir makalede. Biyojeokimya.
Fırtına uyarısı: Kuzey Karolina’nın Neuse Nehri ağzı
Bilim adamları, yirmi yıllık kasırganın ABD’deki en büyük ikinci halici nasıl etkilediğini kayıt altına almak için yola çıktı: Pamlico Sound’a akan Kuzey Karolina’nın Neuse Nehri. Ulusal Bilim Vakfı (NSF), 2016’da Matthew Kasırgası’ndan sonra verilen hızlı müdahale hibesi de dahil olmak üzere Biyolojik Oşinografi ve Kimyasal Oşinografi programları aracılığıyla araştırmayı destekledi.
NSF’nin Okyanus Bilimleri Bölümü’nde program direktörü olan David Garrison, “İklim değişikliğinin bir tezahürü, daha yüksek bir fırtına sıklığı olabilir” dedi. “Bu çalışma, kıyı haliçlerinin nasıl etkileneceğine dair değerli bilgiler sağlıyor.”
Paerl, “Kasırgalar gibi aşırı olaylardaki artışın kıyı ekosistemlerini nasıl etkilediğini anlamak, daha fırtınalı bir geleceğe hazırlanmak için çok önemlidir.”
North Carolina Eyalet Üniversitesi’nden bilim adamı Christopher Osburn ve diğer meslektaşlarıyla birlikte Paerl, kasırgaların Neuse Nehri ağzına ve Pamlico Sound’a besin akışını nasıl etkilediğini öğrenmek için uzun vadeli bir veri kümesi kullandı. Ekip, besin ağının temeli olan fitoplankton popülasyonlarındaki ve balıkçılık habitatlarındaki değişiklikleri izledi.
Uzun vadeli gözlemler gerekli
1994’ten beri Neuse Nehri, uzun vadeli bir su kalitesi ve habitat değerlendirme çabasının alanı olmuştur: Neuse Nehri Haliç Modelleme ve İzleme Programı. 2000 yılında bilim adamları, Pamlico Sound’u çapraz olarak geçen feribotlara sensörler yerleştirerek araştırmayı genişletti. Bu projeler, dedi Paerl, “kısa vadeli [two-week] ve daha uzun vadeli [several-month] kasırgalardan kaynaklanan değişiklikler.”
Paerl’e göre, kıyı havzaları üzerindeki etkiler, fırtınaların geçişinden önce ve sonra elde edilen uydu görüntülerinden açıktı.
Etkiler arasında artan tatlı su akışı, sel ve erozyon ve sulak alanlardan ve bataklıklardan gelen büyük miktarda besin ve organik madde girdisi vardı. Organik madde, çim kırpıntıları, yapraklar, mısır sapları ve samandan gübre, çamur, odun ve gıda işleme atıklarına kadar her şeyi kapsar.
Kasırgalar, kıyı ölü bölgeleri ve iklim
Neuse Nehri ağzına yıkanan organik madde bakteriler tarafından karbondioksite (CO2) dönüştürülür ve ardından atmosfere salınır. 2011’deki Irene Kasırgası sırasında, bir Kategori 2 fırtınası sırasında atmosfere her yıl Pamlico Sound’un fitoplanktonu tarafından emilen kadar CO2 salındı.
Paerl, “Kasırgalar, su havzalarından büyük miktarda besin ve organik madde boşalmasına yol açıyor” diyor. “Bu besinler daha sonra kıyı ekosistemlerinin biyojeokimyasını değiştirerek kıyı sularına yönlendirilir.”
Daha yüksek besin seviyeleri, Neuse Nehri ağzında ve Pamlico Sound’da yosun çiçeklerine ve düşük oksijenli dip sularına yol açtı. Balık ve kabuklu deniz ürünleri ölümleri, gelişmekte olan ölü bölgelerin sinyalini verdi.
Paerl, “Büyük miktarlarda sel suyu ve organik madde, haliç boyunca ‘ölü bölgeler’ geliştirmek için yakıt oluşturdu” dedi. “Floyd ve Matthew Kasırgaları’ndan sonraki deşarjlarda, bu ölü bölgeler, kabuklu deniz hayvanlarını ve balıkların yaşam alanlarını kilometrelerce etkileyecek kadar büyüdü.” Balık ölümleri aylarca sürdü.
Paerl, “Kıyı ekosistemlerinin kasırgalara ve kuzeydoğu ve şiddetli gök gürültülü fırtınalar dahil diğer büyük fırtınalara nasıl tepki verdiğini anlamak, bu tür aşırı hava olaylarının daha sık ve yoğun hale geldiği bir zamanda önemlidir” dedi.
Kasırgaların nehir ağızları üzerindeki etkilerine ilişkin bu büyük resim, kıyı sularında artan CO2’nin iklim üzerinde bir etkisi olabileceğini de gösteriyor. Paerl, “Bu seyrek ama önemli besin darbelerinin hassas kıyı ekosistemlerine etkileri çoğunlukla bilinmiyordu” dedi.
Ophelia ve Beryl, Earl ve Ernesto: 2005’ten beri Kuzey Karolina kıyılarını vuran kasırgalar. Sonraki kasırgaların adı ne olacak? Ve Neuse Nehri halici ve Pamlico Boğazı — ve ABD Doğu Kıyısı’ndaki yukarı ve aşağı deniz ekosistemleri — fırtınaları nasıl atlatacak? Paerl, Osburn ve diğer araştırmacılar, cevapları ortaya çıkarmak için kilometrelerce kasırga enkazında ilerliyorlar.