Att orkaner kan skapa plötsliga och dramatiska förändringar i landskapet är uppenbart för alla som bor längs Mexikanska golfens kust. De är kraftfulla, högenergiska destruktiva krafter som kan översvämma hem och fälla träd, och kan lämna ett bestående intryck på alla som berörs av dem; dock, märket som orkanerna lämnar på obefolkade områden, som Floridas Everglades National Park, har varit mindre kända tills nu. I en nyligen publicerad tidning i Proceedings of the National Academy of Sciences , eller PNAS , forskare från olika universitet, inklusive LSU, undersökte hur orkanerna Wilma 2015 och Irma 2017 befruktade Florida Coastal Everglades, paradoxalt nog underlätta återhämtning av mangrovevåtmarker.

Mangrovevåtmarker är en kritisk komponent i kustlandskapet eftersom de är mycket produktiva, absorberar skadliga vindar och översvämningsvatten från orkaner, binda kol som annars skulle släppas ut i atmosfären (och bidra till klimatförändringarna), och ger livsmiljö för många arter av ekonomisk betydelse. Som vilken växt som helst, mangroveträd behöver näring, såsom fosfor, att växa längs kusten; dock, Everglades har en begränsad mängd av detta viktiga näringsämne, till skillnad från Louisianas jordar, som är höga i fosfor på grund av näringsämnen som färdas nerför den leriga Mississippifloden.

"Everglades har en annan geologi och hydrologi än andra områden i Mexikanska golfen, orsakar fosforbegränsning, och som resultat, låg växt- och algproduktivitet. Dessa förhållanden gör det kustnära ekosystemet 'oligotrofiskt, ' som betyder 'näringsbegränsad, '" sa Victor Rivera-Monroy, medförfattare till studien och docent vid LSU:s institution för oceanografi &kustvetenskap.

Forskarna analyserade ytjord och växtnäringskoncentrationer från 2004-2018. Jämför stormavlagringar från orkanen Irma och näringstillförsel över mangroveplatser, de fann att orkaninducerade mineralinsatser ökade mängden fosfor som finns i jorden och absorberas av mangroveskogarna inom ett område som sträckte sig upp till sex miles (10 kilometer) inåt landet från kusten. Denna gödsling var kumulativ under flera år eftersom orkaner påverkade området och i stor utsträckning påverkade mangroveskogarna.

Irmas och Wilmas stormfloder, 12 års mellanrum, blandade vattnet och återsuspenderade näringsrika sediment från havsbotten, ungefär som när en trädgårdsmästare krattar matjord. Förutom att berika jorden med fosfor, denna omfördelning av sediment har den extra fördelen att den ökar markhöjden, som kan bidra till att kompensera havsnivåhöjningen i vissa områden. Forskarna uppskattade att mängden jordhöjd mangroven normalt skulle uppleva under ett år ökade med cirka 14,4 gånger på grund av orkanernas stormfloder.

Miljöpåverkan från orkaner är en avvägning. Medan orkaner avlövar och, i vissa fall, platta träd, denna tillförsel av fosfor ger också mangroven möjligheter att regenerera; dock, "det är inte en jämn fördelning. Det kommer inte att rädda kusten, men det är en betydande förändring som gör skillnad på lång sikt beroende på orkanens intensitet och frekvens, " sa Rivera-Monroy.

Rivera-Monroy betonade att det bästa sättet att få en fullständig bild av komplicerade naturliga processer som påverkar kusten är via långtidsdata, tvärvetenskapliga studier som denna, som innebar samarbete mellan 10 experter från fem institutioner i Louisiana, Florida, och Virginia.

"Det hade inte varit möjligt att få fram dessa data om det inte varit för samarbetet mellan flera forskare från olika discipliner. Att studera problemet ur så många perspektiv gjorde detta långsiktiga projekt unikt för förståelsen av naturliga processer som sker över stora rumsliga och tidsskalor, " sa Rivera-Monroy.

Bidragsgivare med LSU-band inkluderar Edward Castañeda-Moya, huvudförfattare till tidningen, en forskarassistent vid Florida International University och LSU-alumn som tillsammans med Rivera-Monroy utformade forskningen. Dessutom, Rivera-Monroy och hans doktorand Xiaochen Zhao utförde forskningen och analyserade data och LSU biträdande professor vid Institutionen för oceanografi och kustvetenskaper Matt Hiatt modellerade data.