Forskare vid Florida International Universitys Institute of Environment beväpnar forskare med en databas som kan förbättra förutsägelser om hur orkaner påverkar kustsamhällen och förhoppningsvis förbättra planeringen av motståndskraften.

Med en ökning av orkanaktiviteten beräknad för säsongen 2020, det är viktigt att förutsäga hur olika ekosystem kan reagera och återhämta sig i jämförelse med varandra. Dock, att göra bättre förutsägelser om vilken inverkan framtida orkaner kan ha på kustsamhällen, forskare måste förstå hur tidigare stormar har påverkat ekosystem över land och vatten. Och datainsamlingsmetoderna måste vara konsekventa över alla studieområden.

Det är därför FIU-forskare arbetade med ett team av forskare från universitet och andra myndigheter för att skapa en databas med information från tidigare orkaner för att informera och vägleda vilken data som behöver samlas in i framtiden. Som en del av detta projekt, de byggde också ett forskningsramverk för att jämföra och kontrastera effekterna av orkaner inom och mellan ekosystem.

Totalt, laget samlade nästan 30, 000 dataposter från orkaner i Karibien, Mexikanska golfen och Nordamerikas Atlantkust, samt data om tyfoner som påverkade Taiwan och Myanmar.

"Vi börjar hitta liknande mönster bland dessa olika ekosystem som gör att vi kan förutsäga förväntade resultat av framtida orkaner på platser som har sett fler jämfört med mindre frekventa orkaner, och att förutsäga vad som händer med olika samhällen när orkaner rör sig från öppet hav till kusten och inlandet, "John Kominoski, en ekosystemekolog från Institutet för miljö, sa.

Det har länge varit en utmaning för forskare att få en heltäckande, fågelperspektiv av hur olika ekosystem över land och vatten reagerar. Det beror på att ingen orkan är den andra lik. Faktiskt, de är lika unika som de namn de får. Vissa är små och kompakta. Andra är massiva. Vindhastigheter och totala nederbörd varierar. Och de slår var och en sin egen väg.

Även när två stormar kan vara samma kategori, de kan vara drastiskt olika. Ta den otroligt aktiva orkansäsongen 2017 till exempel. I Augusti, Orkanen Harvey landade i Texas som en kategori 4 med 130 mph vindar. Stormen orsakade kraftiga regn och massiva översvämningar. En månad senare, Orkanen Irma landade i Florida också som en kategori 4 med vindar på 130 mph. Nederbörden var minimal, men stormfloden var förödande.

Det var de mindre variationerna i stormen som avgjorde miljöpåverkan. När du skapar ramverket, de visste att de var tvungna att skapa något som tog hänsyn till dessa meteorologiska variabler.

"Med orkaner, du kan ha mycket vind och vatten som kommer in till olika ekosystem. Gränser blir suddiga – särskilt när stormfloder flyttar marint liv till landbaserat territorium, " sa J. Aaron Hogan, en Ph.D. student som forskar om tropiska växters ekologi vid Institutet för miljö. Denna suddighet av gränser visar att bara för att ekosystem är separata betyder det inte att de inte rör varandra.

Huvudmålet med projektet är att fastställa möjliga likheter i tidpunkten för separata ekosystemsvar. Ramverket kommer att möjliggöra en närmare titt på jämförelser mellan ekosystemmotstånd (hur mycket det har förändrats) och motståndskraft (hur snabbt det återgår till sitt tillstånd före orkanen). Till exempel, om tjurhajar som flydde från sin plantskola i Everglades innan orkanen Irma senare återvände vid en viss tidpunkt – motsvarade den tidslinjen förändringar i andra ekosystem, som att kvävenivåerna i vattnet återgår till det normala.

"Som forskare som studerar effekterna av orkaner, vi hade fortfarande inte ett holistiskt sätt att jämföra effekterna, " sa Hogan. "Nu, vi är ett steg närmare."

Detta arbete finansierades av ett NSF-verkstadsbidrag. Det konceptuella diagrammet utvecklades under flera dagars diskussion bland workshopdeltagare i Corpus Christi, Texas och nyligen publicerad i Biovetenskap .