Evidências do fundo do mar de milênios de tempestades no Atlântico não são boas notícias para a costa

Os pontos vermelhos indicam grandes depósitos de areia que remontam a cerca de 1.060 anos. Os pontos amarelos são datas estimadas da datação por radiocarbono de pequenas conchas. Crédito: Tyler Winkler

Se você olhar para a história dos furacões no Atlântico desde o final de 1800, pode parecer que a frequência dos furacões está aumentando.

O ano de 2020 teve o maior número de ciclones tropicais no Atlântico, com 31, e 2021 teve o terceiro maior, depois de 2005. A última década viu cinco dos seis furacões atlânticos mais destrutivos da história moderna.

Então chega um ano como 2022, sem grandes furacões até Fiona e Ian atacarem no final de setembro. A temporada de furacões no Atlântico, que termina em 30 de novembro, teve oito furacões e 14 tempestades nomeadas. É um lembrete de que amostras pequenas podem ser enganosas ao avaliar tendências no comportamento de furacões. Há tanta variabilidade natural no comportamento dos furacões ano a ano e até década a década que precisamos olhar muito mais para trás no tempo para que as tendências reais fiquem claras.

Felizmente, os furacões deixam para trás evidências reveladoras que remontam a milênios.

Dois mil anos dessas evidências indicam que o Atlântico passou por períodos ainda mais tempestuosos no passado do que nos últimos anos. Isso não é uma boa notícia. Ele diz aos oceanógrafos costeiros como eu que podemos estar subestimando significativamente a ameaça que os furacões representam para as ilhas do Caribe e para a costa norte-americana no futuro.

Os registros naturais que os furacões deixam para trás

Quando um furacão se aproxima da terra, seus ventos criam ondas e correntes poderosas que podem varrer areia grossa e cascalho para pântanos e lagoas costeiras profundas, sumidouros e lagoas.

Faixas de furacões no Atlântico de 1851 a 2012. Crédito: Nilfanion/Wikimedia

Em condições normais, areia fina e matéria orgânica como folhas e sementes caem nessas áreas e se depositam no fundo. Então, quando a areia grossa e o cascalho entram, uma camada distinta é deixada para trás.

Imagine cortar um bolo de camadas – você pode ver cada camada de cobertura. Os cientistas podem ver o mesmo efeito mergulhando um longo tubo no fundo desses pântanos e lagoas costeiras e puxando vários metros de sedimentos no que é conhecido como núcleo de sedimentos. Ao estudar as camadas de sedimentos, podemos ver quando a areia grossa apareceu, sugerindo uma inundação costeira extrema de um furacão.

Com esses núcleos de sedimentos, conseguimos documentar evidências da atividade de furacões no Atlântico ao longo de milhares de anos.

Agora temos dezenas de cronologias de atividade de furacões em diferentes locais – incluindo Nova Inglaterra, Costa do Golfo da Flórida, Florida Keys e Belize – que revelam padrões de frequência de furacões em escala de década a século.

Outros, incluindo do Canadá Atlântico, Carolina do Norte, noroeste da Flórida, Mississippi e Porto Rico, são de resolução mais baixa, o que significa que é quase impossível discernir camadas individuais de furacões depositadas com décadas de diferença. Mas eles podem ser altamente informativos para determinar o momento dos furacões mais intensos, que podem ter impactos significativos nos ecossistemas costeiros.

São os registros das Bahamas, no entanto, com resolução quase anual, que são cruciais para ver o quadro de longo prazo da Bacia do Atlântico.

Por que as Bahamas são tão importantes

O furacão Dorian atingiu as Bahamas como uma poderosa tempestade de categoria 5 em 2019. Crédito: Laura Dauphin/NASA Earth Observatory

As Bahamas são excepcionalmente vulneráveis aos impactos de grandes furacões devido à sua localização geográfica.

No Atlântico Norte, 85% de todos os grandes furacões se formam no que é conhecido como a Principal Região de Desenvolvimento, ao largo da África Ocidental. Olhando apenas para os rastros de furacões observados nos últimos 170 anos, minha análise mostra que cerca de 86% dos grandes furacões que afetam as Bahamas também se formam naquela região, sugerindo que a variabilidade de frequência nas Bahamas pode ser representativa da bacia.

Uma porcentagem substancial das tempestades do Atlântico Norte também passa por cima ou perto dessas ilhas, então esses registros parecem refletir mudanças na frequência geral de furacões no Atlântico Norte ao longo do tempo.

Combinando registros de sedimentos costeiros das Bahamas com registros de locais mais ao norte, podemos explorar como as mudanças nas temperaturas da superfície do oceano, correntes oceânicas, padrões de vento em escala global e gradientes de pressão atmosférica afetam a frequência regional de furacões.

À medida que as temperaturas da superfície do mar aumentam, a água mais quente fornece mais energia que pode alimentar furacões mais poderosos e destrutivos. No entanto, a frequência dos furacões – com que frequência eles se formam – não é necessariamente afetada da mesma forma.

Os segredos escondidos em buracos azuis

Os “buracos azuis” profundos, como este em Belize, podem coletar evidências de furacões. O Projeto TerraMar, CC BY

Alguns dos melhores locais para estudar a atividade de furacões no passado são grandes sumidouros próximos à costa, conhecidos como buracos azuis.

O Blue Hole de Hine, nas Bahamas, tem cerca de 100 metros de profundidade. Imagens sísmicas mostram cerca de 200 pés (mais de 60 metros) de sedimentos acumulados. Crédito: Pete van Hengstum; Tyler Winkler

Os buracos azuis recebem esse nome por causa de sua cor azul profundo. Eles se formaram quando a rocha carbonática se dissolveu para formar cavernas subaquáticas. Eventualmente, os tetos desabaram, deixando para trás buracos. As Bahamas têm milhares de buracos azuis, alguns tão largos quanto um terço de milha e tão profundos quanto um prédio de 60 andares.

Eles tendem a ter paredes verticais profundas que podem reter sedimentos – incluindo areia transportada por fortes furacões. Felizmente, os buracos azuis profundos geralmente têm pouco oxigênio no fundo, o que retarda a decomposição, ajudando a preservar a matéria orgânica no sedimento ao longo do tempo.

Rachando um núcleo de sedimento

Quando levantamos um núcleo de sedimentos, as camadas de areia grossa são muitas vezes evidentes a olho nu. Mas um exame mais atento pode nos dizer muito mais sobre esses furacões do passado.

Eu uso raios X para medir mudanças na densidade do sedimento, fluorescência de raios X para examinar mudanças elementares que podem revelar se o sedimento veio da terra ou do mar, e análise de textura do sedimento que examina o tamanho do grão.

Para descobrir a idade de cada camada, normalmente usamos a datação por radiocarbono. Ao medir a quantidade de carbono-14, um isótopo radioativo, em conchas ou outros materiais orgânicos encontrados em vários pontos do núcleo, posso criar um modelo estatístico que prevê a idade dos sedimentos em todo o núcleo.

Até agora, meus colegas e eu publicamos cinco registros de paleofuracões com detalhes quase anuais de buracos azuis em ilhas nas Bahamas.

Os pontos vermelhos mostram os locais de registros de paleofuracões de alta resolução. O mapa mostra a frequência de furacões classificados como categoria 2 ou superior de 1850 a 2019. Crédito: Tyler Winkler

Cada registro mostra períodos de aumento significativo na frequência de tempestades que duram décadas e às vezes séculos.

Os registros variam, mostrando que um único local pode não refletir tendências regionais mais amplas.

Por exemplo, o Thatchpoint Blue Hole na Ilha Great Abaco, no norte das Bahamas, inclui evidências de pelo menos 13 furacões por século que eram de categoria 2 ou superior entre os anos de 1500 e 1670. Isso excede significativamente a taxa de nove por século documentada desde 1850. Durante No mesmo período, de 1500 a 1670, buracos azuis na Ilha de Andros, a apenas 300 quilômetros ao sul de Abaco, documentaram os níveis mais baixos de atividade de furacões locais observados nesta região durante os últimos 1.500 anos.

Observando padrões na Bacia do Atlântico

Juntos, no entanto, esses registros oferecem um vislumbre de amplos padrões regionais. Eles também estão nos dando uma nova visão sobre como as mudanças oceânicas e atmosféricas podem influenciar a frequência dos furacões.

Embora o aumento da temperatura da superfície do mar forneça mais energia que pode alimentar furacões mais poderosos e destrutivos, sua frequência – com que frequência eles se formam – não é necessariamente afetada da mesma maneira. Alguns estudos previram que o número total de furacões diminuirá no futuro.

Os registros compilados das Bahamas documentam uma frequência de furacões substancialmente maior no norte do Caribe durante a Pequena Idade do Gelo, por volta de 1300 a 1850, do que nos últimos 100 anos.

A comparação dos registros de paleofuracões de vários locais mostra períodos de maior frequência. Os períodos destacados cobrem a Pequena Idade do Gelo, uma época de condições mais frias no Atlântico Norte de 1300 a 1850, e o Período Medieval Quente, de 900 a 1250. Crédito: Tyler Winkler

Essa foi uma época em que as temperaturas da superfície do oceano Atlântico Norte eram geralmente mais baixas do que são hoje. Mas também coincidiu com uma intensificação das monções da África Ocidental. A monção poderia ter produzido mais tempestades na costa oeste da África, que atuam como sementes de baixa pressão para furacões.

Ventos de direção e cisalhamento vertical do vento provavelmente também afetam a frequência de furacões de uma região ao longo do tempo. O intervalo ativo da Pequena Idade do Gelo observado na maioria dos registros das Bahamas coincide com o aumento de furacões ao longo da costa leste dos EUA de 1500 a 1670, mas ao mesmo tempo foi um período mais calmo no Golfo do México, Bahamas centrais e sul do Caribe.

Registros de locais mais ao norte nos dizem mais sobre o clima. Isso ocorre porque as mudanças na temperatura do oceano e nas condições climáticas provavelmente são muito mais importantes para controlar os impactos regionais em áreas como o nordeste dos EUA e o Canadá atlântico, onde as condições climáticas mais frias costumam ser desfavoráveis para tempestades.

Um aviso para as ilhas

Atualmente, estou desenvolvendo registros de tempestades costeiras em locais como Newfoundland e México. Com esses registros, podemos antecipar melhor os impactos das futuras mudanças climáticas na atividade de tempestades e inundações costeiras.

Nas Bahamas, enquanto isso, o aumento do nível do mar está colocando as ilhas em risco crescente, de modo que mesmo furacões mais fracos podem causar inundações prejudiciais. Dado que se espera que as tempestades sejam mais intensas, qualquer aumento na frequência das tempestades pode ter impactos devastadores.


Publicado em 02/12/2022 20h11

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