Это означает, что изменения в атмосферной циркуляции, вызванные дифференцированным потеплением океана, сильно влияют на местоположение и интенсивность тропических циклонов.
В первом исследовании такого рода, расположенном так близко к экватору, ведущий автор Джеймс Браманте реконструировал 3000-летнюю историю штормов на атолле Джалуит на юге Маршалловых островов. Этот регион является родиной тропических циклонов в западной части северной части Тихого океана – самой активной зоны тропических циклонов в мире.
Используя различия в размере отложений как свидетельство экстремальных погодных явлений, Браманте обнаружил, что тропические циклоны происходили в регионе примерно раз в столетие, но с 1350 по 1700 год нашей эры их количество увеличивалось до четырех в столетие, период, известный как Малый ледниковый период.
Браманте, недавний выпускник совместной программы MIT-WHOI по океанографии / прикладным океанографическим наукам и технике, говорит, что это открытие проливает свет на то, как изменение климата влияет на то, где могут образовываться циклоны.
«Изменения атмосферной циркуляции из-за современного потепления климата, вызванного деятельностью человека, противоположны изменениям циркуляции, вызванным малым ледниковым периодом», – отмечает Браманте. "Таким образом, мы можем ожидать увидеть противоположный эффект в глубоких тропиках – уменьшение количества тропических циклонов вблизи экватора. Это может быть хорошей новостью для южных Маршалловых островов, но другие районы окажутся под угрозой, поскольку среднее местоположение циклонов смещается на север », – добавляет он.
Во время сильных штормов грубые отложения поднимаются и осаждаются потоками и волнами в «голубые дыры», древние пещеры, которые рухнули и превратились в воронки, которые на протяжении тысяч лет заполнялись морской водой. В ходе полевого исследования 2015 года Браманте и его коллеги взяли пробы из голубой дыры на атолле Джалуит и обнаружили крупный осадок среди более мелких песчинок. После сортировки зерен по размеру и анализа данных о тайфуне Офелия, опустошившем атолл в 1958 году, у исследователей был шаблон, с помощью которого можно было идентифицировать другие штормовые события, которые появляются в записи отложений. Затем они использовали радиоуглеродное датирование – метод определения возраста по соотношению изотопов углерода в образце – чтобы датировать отложения в каждом слое.
Вооружившись ранее собранными данными о древнем климате из годичных колец, коралловых ядер и окаменелых морских организмов, исследователи смогли собрать воедино условия, существовавшие в то время. Связывая эту информацию с данными о штормах, сохранившихся в отложениях атолла Джалуит, исследователи продемонстрировали с помощью компьютерного моделирования, что конкретный набор условий, ответственных за экваториальные пассаты, сильно влияет на количество, интенсивность и местоположение циклонов.
Джефф Доннелли, старший научный сотрудник WHOI и соавтор исследования, использовал аналогичные методы для реконструкции истории ураганов в Северной Атлантике и Карибском бассейне.
Он планирует расширить исследование Маршалловых островов на запад до Филиппин, чтобы изучить, где исторически формировались тропические циклоны и как климатические условия влияют на траекторию и интенсивность шторма. По его словам, лучшее понимание того, как штормы вели себя в предыдущих условиях, поможет ученым понять, что вызывает изменения в активности тропических циклонов, и поможет людям, живущим в прибрежных районах, подготовиться к экстремальным погодным условиям в будущем.
«С помощью геологического архива мы можем получить исходные данные, которые говорят нам, насколько мы на самом деле подвержены риску в любом месте», – говорит Доннелли. "Оказывается, прошлое дает некоторые полезные аналогии для изменения климата, которое мы сейчас переживаем. Земля уже провела этот эксперимент. Теперь мы пытаемся вернуться и определить водителей тропических циклонов."