När extremt väder slår till, naturen tål förödelse men avslöjar också hemligheter för dess motståndskraft. Forskare vid FIU's College of Arts, Vetenskaper och utbildning undersöker ledtrådarna som planterar, djur och ekosystem lämnar efter sig i stunder av lidande och återhämtning. Vad de hittar kan erbjuda lösningar för att skydda naturen från långsiktiga förändringar som händer på planeten.

Hugh Willoughby vet en sak eller två om extrema klimathändelser. Under hela sin karriär, FIU:s forskningsmeteorolog har mer än 400 uppdrag i stormens ögon för National Oceanic and Atmospheric Administration. Bland dem fanns orkanen Hugo från 1989, som härjade i Leeward Islands, Puerto Rico och delar av sydöstra USA.

"Karibien kommer att vara den bästa förutsägaren för klimatförändringar, Sa Willoughby.

Sedan 2015 har data visar att energin ökar i dessa stormar, men det finns inte tillräckligt med data för att fastställa en trend. Orkansäsongen 2017 kan förändra allt detta. Willoughby säger data från de senaste stora stormarna, inklusive orkaner Harvey, Irma och Maria, kan bevisa att karibiska temperaturer stiger. Det kommer att ta månader av datainsamling och granskning innan forskare kan säga säkert. Men om Willoughby har rätt, Karibien kan fungera som en barometer för resten av världen.

Andra subtropiska och tropiska regioner erbjuder sina egna ledtrådar. Under 2005, orkanerna Katrina, Rita och Wilma attackerade södra Florida och Gulfregionen. 2008, det subtropiska Kina drabbades av en förödande förkylning, följt av en stor torka. År 2010, Södra Florida drabbades av sin egen kalla period. Och 2011, en av de mest orörda och orörda kusterna i världen - Shark Bay, Australien - upplevde drastiska förändringar efter att temperaturen nått historiska toppar.

I vart och ett av dessa scenarier, FIU hade forskare som har arbetat inom dessa områden i decennier. De har övervakat förhållanden, vilda djur och växter. Beväpnad med år av värde av långsiktig forskningsdata, de kunde bedöma hur dessa isolerade väderhändelser påverkade deras områden. De bevittnade katastrofala förluster. Men de bevittnade också historier om anpassning och överlevnad. Det är på dessa ögonblick forskare fokuserar med hopp om att utveckla nya metoder för bevarande och ge politiska lösningar för att mildra klimatförändringar.

Södra Florida kallt

När temperaturen i södra Florida sjönk under 50 grader flera dagar i rad 2010 och så lågt som 35 grader, FIU -forskare visste att det skulle få konsekvenser för växter och djur i Florida Everglades. De hade rätt.

I nästan två decennier har FIU har lett National Science Foundation's Florida Coastal Everglades Long Term Ecological Research Program (FCE-LTER) i samarbete med andra universitet och samarbetsorganisationer i hela USA. Med omfattande övervaknings- och forskningsdata till hands, de kunde bedöma förhållandena för många arter när temperaturen återvände till det normala. Inföding, tempererade växter och djur klarade sig bra. Icke infödd, tropiska gjorde det inte. Resultaten var konsekventa för många arter inklusive mangrover, bin, krokodiler och mer. Vissa tog år att återhämta sig.

"Denna korta men extrema kalla händelse efterliknade effekterna av en stark tropisk storm eller orkan. De kortsiktiga konsekvenserna var annorlunda men de långsiktiga slutsatserna var liknande, "sa Evelyn Gaiser, ledande huvudutredare för FCE-LTER och verkställande direktör för miljöskolan, Konst och samhälle.

Snook, en populär spelfisk, erbjöd en särskilt unik inblick. Känslig för temperaturförändringar, snook borde inte ha överlevt kylan. Ändå kunde många skydda sig i djupa fickor, färskt vatten som isolerade dem, sa Jennifer Rehage, ekolog med FIU Southeast Environmental Research Center vid Institutet för vatten och miljö. Takeaway för forskare:Sötvattenflöde i Everglades är avgörande för att fisk ska överleva extrema temperaturer.

"Riskerna för dessa arter är särskilt höga när de inte kan flytta till mer gästvänliga miljöer, "sa John Schade, programdirektör i National Science Foundation's Long Term Ecological Research Network, som finansierade forskningen. "I en värld där extrema klimathändelser blir allt vanligare, sådana här studier är avgörande för vår förmåga att hantera det fiske vi behöver för att mata växande människor. "

Södra Kina kallt och torka

2008, botanisten Hong Liu tittade noga på när temperaturen började sjunka runt Yachangs nationella orkidéreservat i Kina. Inrymt inom sina 54, 000 tunnland var 29 arter av känsliga och mestadels hotade orkidéer. De nästan 1, 000 blommande växter var relativt nya där, efter att bara ha flyttats två år tidigare av Liu och andra orkidévårdare. Orkidéernas inhemska livsmiljö skulle översvämmas som en del av ett storskaligt vattenkraftprojekt längs floden Hongshui och den assisterade migrationen var den enda chansen att rädda många av arterna.

Begreppet assisterad migration är nytt och något kontroversiellt. Det är i stort sett otestat och kan komma med en hög prislapp. När det gäller Yachang, marken är skyddad men sitter på en högre höjd och är inte en exakt matchning av de transplanterade orkidéernas ursprungliga livsmiljö. När temperaturen nådde den näst lägsta någonsin som registrerats för regionen, Liu fruktade att det skulle bli för mycket för de sällsynta blommorna.

Otroligt, orkidéerna visade sig i stort sett vara resistenta mot den extrema klimathändelsen. Medan vissa växter inte överlevde, endast en art utplånades helt av kylan. När en rekordstor torka drabbade regionen en kort tid senare, inte en enda orkidé dog. Liu fortsätter att studera orkidéerna på Yachang. Det kommer att gå år innan den assisterade migrationen kan anses vara en framgång, men hon hoppas att orkidéerna fortsätter att frodas. Om de gör det, assisterad migration kan bli lite mindre kontroversiell.

Värmebölja i västra Australien

Över hela jorden, i det orörda vattnet i Shark Bay, Australien, en tio veckor lång värmebölja 2011 fick ett hårt slag mot 1, 853 kvadratkilometer sjögräsbäddar i regionen såväl som djuren som förlitar sig på dem för mat och skydd. Populationer av kammusslor och manna krabbor påverkades så negativt att skott av dessa arter stoppades.

Marinforskaren Mike Heithaus har studerat livet i Shark Bay -vattnet i mer än 20 år. Under värmeböljan, han och hans team observerade de hetaste temperaturerna som registrerats i viken. Tillsammans med FIU -sjögräsbiologen James Fourqurean, forskargruppen inledde en omedelbar utvärdering av förhållandena för växt- och djurliv. På FIU:s studieplatser, minst 70 procent och så mycket som 90 procent av havsgräs utplånades. I dag, de kämpar fortfarande med att återhämta sig.

"Vi ville veta hur mycket ekosystemet kan återhämta sig under några år, "sade Rob Nowicki, en forskare vid Mote Marine Laboratory som genomförde mycket av fältarbetet som doktorand vid marina vetenskaper i Heithaus lab. "Om du tar ett slag och går upp snabbt, du är redo för nästa slag. Men vår studie har föreslagit att detta system tog ett slag och, på kort sikt, det har inte fått tillbaka. "

Om relativt orörda ekosystem som Shark Bay kan påverkas drastiskt av en extrem klimathändelse, Heithaus och andra varnar för att detta väcker stora bekymmer för områden som redan är skadade av mänsklig aktivitet. Det ökar också brådskan för internationella bevarandeprogram och global politik. Forskarna fortsätter att studera vattnen i Shark Bay och andra områden över hela världen, i nära samarbete med lokala regeringar och internationella styrorgan.