Når en orkan treffer land, kan ødeleggelsene være synlige i årevis eller tiår. Mindre tydelig, men også kraftig, er effekten orkaner har på havene.
I en ny studie, viser vi gjennom sanntidsmålinger at orkaner ikke bare karrer vann ved overflaten. De kan også presse varme dypt inn i havet på måter som kan låse den opp i årevis og til slutt påvirke regioner langt fra stormen.
Varme er nøkkelkomponenten i denne historien. Det har lenge vært kjent at orkaner få energi fra varme havoverflatetemperaturer. Denne varmen hjelper fuktig luft nær havoverflaten stiger som en luftballong og danner skyer høyere enn Mount Everest. Dette er grunnen til at orkaner vanligvis dannes i tropiske områder.
Det vi oppdaget er at orkaner til slutt bidrar til å varme opp havet også ved å forbedre dets evne til å absorbere og lagre varme. Og det kan få vidtrekkende konsekvenser.
Hvordan orkaner henter energi fra havets varme. Kelvin Ma via Wikimedia, CC BY
Når orkaner blander varme inn i havet, dukker ikke den varmen bare opp igjen på samme sted. Vi viste hvordan undervannsbølger produsert av stormen kan presse varmen omtrent fire ganger dypere enn å blande alene, og sende den til en dybde hvor varmen fanges langt fra overflaten. Derfra kan dype havstrømmer transportere den tusenvis av mil. En orkan som reiser over det vestlige Stillehavet og treffer Filippinene kan ende opp med å levere varmt vann som varmer opp kysten av Ecuador år senere.
På sjøen, på jakt etter tyfoner
I to måneder høsten 2018 bodde vi ombord på forskningsfartøyet Thomas G. Thompson for å registrere hvordan Det Filippinske hav reagerte på skiftende værmønstre. Som hav forskere, studerer vi turbulent blanding i havet og orkaner og andre tropiske stormer som genererer denne turbulensen.
Himmelen var klar og vinden var rolig under første halvdel av eksperimentet vårt. Men i andre halvdel rørte tre store tyfoner – som orkaner er kjent i denne delen av verden – opp havet.
Det skiftet tillot oss å direkte sammenligne havets bevegelser med og uten påvirkning av stormene. Spesielt var vi interessert i å lære hvordan turbulens under havoverflaten hjalp til med å overføre varme ned i dyphavet.
Vi måler havturbulens med et instrument kalt en mikrostrukturprofiler, som faller fritt nesten 1,000 fot (300 meter) og bruker en sonde som ligner på en fonografnål for å måle turbulente bevegelser av vannet.
Hva skjer når en orkan kommer gjennom
Se for deg det tropiske havet før en orkan passerer over det. Ved overflaten er et lag med varmt vann, varmere enn 80 grader Celsius, som varmes opp av solen og strekker seg omtrent 27 meter under overflaten. Under den ligger lag med kaldere vann.
De temperaturforskjell mellom lagene holder vannet adskilt og praktisk talt ute av stand til å påvirke hverandre. Du kan tenke på det som skillet mellom olje og eddik i en uristet flaske salatdressing.
Når en orkan passerer over det tropiske havet, hjelper dens sterke vind med å bevege grensene mellom vannlagene, omtrent som en som rister salatdressingen. I prosessen blandes kaldt dypvann nedenfra og varmt overflatevann blandes nedover. Dette får overflatetemperaturene til å avkjøles, slik at havet kan absorbere varme mer effektivt enn vanlig i dagene etter en orkan.
I over to tiår har forskere har diskutert om det varme vannet som blandes nedover av orkaner kan varme opp havstrømmene og dermed forme globale klimamønstre. Kjernen i dette spørsmålet var om orkaner kunne pumpe varme dypt nok til at den forblir i havet i årevis.
Disse illustrasjonene viser hva som skjer med havvarmen før, under, etter og mange måneder etter at en orkan passerer over havet. Sally Warner, CC BY-ND
Ved å analysere havmålinger tatt før og etter tre orkaner, fant vi at undervannsbølger transporterer varme omtrent fire ganger dypere ned i havet enn direkte blanding under orkanen. Disse bølgene, som genereres av selve orkanen, transporterer varmen dypt nok til at den ikke lett kan slippes tilbake til atmosfæren.
Implikasjoner av varme i dyphavet
Når denne varmen er plukket opp av storskala havstrømmer, kan den transporteres til fjerne deler av havet.
Varmen som ble injisert av tyfonene vi studerte i det filippinske hav, kan ha strømmet til kysten av Ecuador eller California, etter strømmønstre som fører vann fra vest til øst over det ekvatoriale Stillehavet.
På dette tidspunktet kan varmen blandes tilbake til overflaten ved en kombinasjon av stimestrømmer, oppstrømning og turbulent blanding. Når varmen er nær overflaten igjen, kan den varme opp det lokale klimaet og påvirke økosystemene.
Korallrev er for eksempel spesielt følsomme for lengre perioder med varmestress. El Niño-arrangementer er den typiske synderen bak korallbleking i Ecuador, men overskuddsvarmen fra orkanene som vi observerte kan bidra til stressede skjær og bleke koraller langt fra der stormene dukket opp.
Korallrev er et viktig habitat for fisk og annet sjøliv, men de er truet av stigende havtemperaturer. James Watt via NOAA
Det er også mulig at overskuddsvarmen fra orkaner forblir i havet i flere tiår eller mer uten å komme tilbake til overflaten. Dette vil faktisk ha en dempende innvirkning på klimaendringene.
Ettersom orkaner omfordeler varme fra havoverflaten til større dyp, kan de bidra til å bremse oppvarmingen av jordens atmosfære ved å holde varmen sekvestrert i havet.
Forskere har lenge tenkt på orkaner som ekstreme hendelser drevet av havvarme og formet av jordens klima. Våre funn, publisert i Proceedings of the National Academy of Sciences, legger til en ny dimensjon til dette problemet ved å vise at interaksjonene går begge veier - orkaner selv har evnen til å varme opp havet og forme jordens klima.
Om forfatteren
Noel Gutiérrez Brizuela, Ph.D. Kandidat i fysisk oseanografi, University of California, San Diego og Sally Warner, førsteamanuensis i klimavitenskap, Brandeis University
Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.
Relaterte bøker:
Fremtiden vi velger: Overleve klimakrisen
av Christiana Figueres og Tom Rivett-Carnac
Forfatterne, som spilte nøkkelroller i Parisavtalen om klimaendringer, tilbyr innsikt og strategier for å håndtere klimakrisen, inkludert individuell og kollektiv handling.
Klikk for mer info eller for å bestille
Den ubeboelige jorden: Livet etter oppvarmingen
av David Wallace-Wells
Denne boken utforsker de potensielle konsekvensene av ukontrollerte klimaendringer, inkludert masseutryddelse, mat- og vannmangel og politisk ustabilitet.
Klikk for mer info eller for å bestille
Fremtidsdepartementet: En roman
av Kim Stanley Robinson
Denne romanen forestiller en nær fremtidig verden som kjemper med virkningene av klimaendringer og tilbyr en visjon for hvordan samfunnet kan endre seg for å møte krisen.
Klikk for mer info eller for å bestille
Under a White Sky: The Nature of the Future
av Elizabeth Kolbert
Forfatteren utforsker menneskets påvirkning på naturen, inkludert klimaendringer, og potensialet for teknologiske løsninger for å møte miljøutfordringer.
Klikk for mer info eller for å bestille
Drawdown: Den mest omfattende planen som noen gang har foreslått å reversere global oppvarming
redigert av Paul Hawken
Denne boken presenterer en omfattende plan for å håndtere klimaendringer, inkludert løsninger fra en rekke sektorer som energi, landbruk og transport.
