En ny studie säger att orkanerna Irma och Maria kombinerade 2017 för att slå ner en fjärdedel av biomassan i Puerto Ricos träd - och att massiva nederbörd, mer än vind, var en tidigare misstänkt nyckelfaktor. Det överraskande fyndet tyder på att framtida orkaner som värms upp av värmande klimat kan vara ännu mer destruktiva för skogar än forskare redan har förutspått. Studien visas i veckan i tidningen Vetenskapliga rapporter .

"Tills nu, fokus på skador på skog har legat på katastrofala vindhastigheter. Här, data visar att regn tenderar att vara den största riskfaktorn, "sa Jazlynn Hall, en doktorand vid Columbia University student som ledde studien. Hennes team identifierade flera sätt på vilket extremt regn kan välta träd, men de förstår inte helt fenomenet ännu, Hon sa. Hon sa att genom att lägga till klimatdriven extrem nederbörd till de olika farorna som hotar tropiska och subtropiska skogar tyder det på att de kan lagra mindre kol i framtiden än man tidigare trott.

När Irma anlände från Puerto Rico den 6 september, 2017, det var då den mest kraftfulla atlantiska orkan som någonsin registrerats. (Dorian, två år senare, överträffade den.) Men huvudstormen gick långt utanför kusten; det föll en fot regn, men skonade ön de tyngsta vindarna. Skogarna fick liten skada. Sedan, två veckor senare, i september, 20, Maria slog direkt, med ihållande vindar på upp till 130 miles i timmen, och en häpnadsväckande 5 fot regn över 48 timmar i vissa områden.

Extrapolering från en kombination av satellitbilder och undersökningar på marken gjorda ett år före orkanerna, och upprepades strax efter, forskarna säger att i spåren av Maria, cirka 10,4 miljarder ton av Puerto Ricos trädbiomassa gick ner, med stammar avklippta, upprotad eller avskalad av blad och grenar-23 procent av öns skog före orkanen. Men skadan var inte enhetlig, och forskarna sorterade igenom olika riskfaktorer som kan ta hänsyn till skillnader.

Konventionell visdom säger att stora träd högt uppe på sluttningar som är direkt utsatta för kraftiga vindar ska drabbas mest av stormar. Verkligen, forskarna fann att baldakin höjd var en övergripande faktor; de bekräftade tidigare forskning som visade att öns största träd var främsta offer. Efter det, konventionell visdom upplöst. Borra ner förbi trädhöjden, forskarna fann att de näst viktigaste faktorerna var mängden regn som en specifik ort fick, plus de maximala lokala ihållande vindhastigheterna. Till grund för dem:mängden föregående regn från Irma, plus mängden vatten som kunde lagras i de första fem foten eller så av jord från båda stormarna. Lägger till allt, forskarna drog slutsatsen att regn, och dess resulterande lagring i jord, dominerade för att avgöra vilka platser som fick den största skadan. Backe, elevation, topografiskt skydd mot vind och orientering mot vinden visade sig vara de svagaste faktorerna.

"Det är förvånande, i den meningen att när du tänker på orkanskador på skogar, du tänker på vind, "sade Halls rådgivare och pappersförfattare Maria Uriarte, professor vid Columbia's Earth Institute. "Vi är mycket medvetna om vad översvämningar gör för mänsklig infrastruktur, men inte så mycket för naturliga ekosystem. "Uriarte ledde en serie tidigare studier om stormarna, inklusive ett förra året som tyder på att skogar på stigarna med allt starkare och frekventa orkaner så småningom kan bli permanenta.

Forskarna säger att extremt regn kan påverka träd på flera sätt. För en, i relativt platta områden där marken är porös och har hög kapacitet att lagra vatten under längre perioder, Irma har förmodligen fyllt på smutsen med vätska. När Maria kom, marken runt trädrotzonerna blev vattentät. Detta skulle teoretiskt försvaga jorden och göra det lättare för vinden att riva upp träd.

Förutom upprotning, forskarna fann också att många träd i områden med hög skada istället drabbades av snäppstammar. Detta, Hall spekulerade, kan hända eftersom regn samtidigt ökar jordens vikt och trädets tak, utövar ökad belastning på stammen inför kraftiga vindar. En tyngre baldakin kan också bidra till att rota upp genom att helt enkelt göra det lättare för trädet att välta i mättad jord, Hon sa. Motintuitivt, träd som växer i sluttningar kan i många fall motstå skador bättre, eftersom jord där kan rinna ut snabbare än i låglänta områden som är skyddade mot vind, men som samlar mer nederbörd.

"Topografins skyddande roll kan minska i stormar av orkanen Marias storlek, som kan förebygga liknande effekter i framtida intensiva stormar, "säger tidningen." Vår studie stöder tanken att förvärrade störningar kan interagera på sätt som inte kan förutses. "

Orkaner hämtar sin styrka från uppvärmd luft, och tidigare studier har förutsett att på grund av värmande klimat, vindhastigheterna i nordatlantiska orkaner kan öka med 6 till 15 procent år 2100. Kanske mer framträdande mot bakgrund av den nya studien:Varmare luft drar också in mer fukt, och nuvarande modeller förutspår att nederbörden kommer att öka ännu mer drastiskt-20 plus procent. Tillagd till det, orkaner kan stanna över land under ökade tider, vilket betyder att nederbörden inte kommer att bli mer intensiv, men håller längre. Detta var vad som orsakade 2017 års orkan Harvey att förstöra sydöstra Texas med den våtaste inspelade tropiska cyklonen som någonsin träffat USA.

En studie förra året av andra forskare säger att det redan kan gå åt detta håll. Det uppskattar att trender i havsytemperaturer under de senaste 60 åren har gjort sannolikheten för nederbörd i orkanen Maria-skala fem gånger mer sannolikt. Dessutom, intervallet mellan stormar som Irma och Maria har redan minskat med 50 procent, vandra upp möjligheten till sekvensen som ägde rum 2017.

Tropiska skogar tar nu upp en tredjedel mindre kol från luften än de gjorde på 1990 -talet, enligt en undersökning förra veckan. De främsta orsakerna just nu är bränning och avverkning av träd, högre temperaturer och torka. Men om den nya studien håller, på vissa ställen är det kanske inte branden nästa gång, men vatten.