Intensiva tropiska cykloner förväntas bli vanligare när klimatförändringarna ökar temperaturen i Stilla havet. Men inte alla områden kommer att uppleva stormar av samma magnitud. Ny forskning från Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) publicerad i Naturgeovetenskap avslöjar att tropiska cykloner faktiskt var vanligare på södra Marshallöarna under den lilla istiden, när temperaturen på norra halvklotet var svalare än de är idag.

Detta innebär att förändringar i atmosfärens cirkulation, drivs av differentiell havsuppvärmning, kraftigt påverka platsen och intensiteten för tropiska cykloner.

I den första studien i sitt slag så nära ekvatorn, huvudförfattaren James Bramante rekonstruerade 3, 000 års stormhistoria på Jaluit Atoll på södra Marshallöarna. Denna region är födelseplatsen för tropiska cykloner i västra norra Stilla havet - världens mest aktiva tropiska cyklonzon. Att använda skillnader i sedimentstorlek som bevis på extrema väderhändelser, Bramante fann att tropiska cykloner inträffade i regionen ungefär en gång per århundrade, men ökade till högst fyra per sekel från 1350 till 1700 CE, en period som kallas den lilla istiden.

Bramante, en nyutexaminerad från MIT-WHOI Joint Program in Oceanography/Applied Ocean Science and Engineering, säger detta fynd belyser hur klimatförändringar påverkar var cykloner kan bildas.

"Atmosfärens cirkulation förändras på grund av modern, klimatuppvärmningen som orsakas av människor är motsatt av cirkulationsförändringarna på grund av den lilla istiden, "konstaterar Bramante." Så vi kan förvänta oss att se motsatt effekt i de djupa tropikerna - en minskning av tropiska cykloner nära ekvatorn. Det kan vara goda nyheter för södra Marshallöarna, men andra områden skulle hotas när den genomsnittliga platsen för cyklongenerering förskjuts norrut, " han lägger till.

Under stora stormhändelser, grovt sediment rörs upp och avsätts av strömmar och vågor i "blå hål", uråldriga grottor som kollapsade och förvandlades till sjunkhål som fylldes med havsvatten under tusentals år. I en fältstudie 2015, Bramante och hans kollegor tog prover från ett blått hål på Jaluit-atollen och hittade grovt sediment bland de finare sandkornen. Efter att ha sorterat kornen efter storlek och analyserat data från tyfonen Ophelia, som ödelade atollen 1958, forskarna hade en mall för att identifiera andra stormhändelser som förekommer i sedimentregistret. De använde sedan radiokoldatering - en metod för att bestämma ålder genom förhållandet mellan kolisotoper i ett prov - för att datera sedimentet i varje lager.

Beväpnad med tidigare insamlade data om det antika klimatet från trädringar, korallkärnor, och fossiliserade marina organismer, forskarna kunde sammanställa de förhållanden som fanns vid den tiden. Genom att koppla denna information till register över stormar bevarade i sediment från Jaluit Atoll, forskarna visade genom datormodellering att den speciella uppsättning förhållanden som är ansvariga för ekvatoriska passadvindar starkt påverkade antalet, intensitet och plats där cykloner skulle bildas.

Jeff Donnelly, en seniorforskare från WHOI och medförfattare till studien, använde liknande metoder för att rekonstruera historien om orkaner i Nordatlanten och Karibien. Han planerar att utöka Marshallöarnas studie västerut till Filippinerna för att studera var tropiska cykloner historiskt har bildats och hur klimatförhållanden påverkar stormens spår och intensitet. Bättre förståelse för hur stormar betedde sig under tidigare förhållanden kommer att hjälpa forskare att förstå vad som orsakar förändringar i tropisk cyklonaktivitet och hjälpa människor som bor i kustsamhällen att förbereda sig för extremt väder i framtiden, han sa.

"Genom det geologiska arkivet, vi kan få en baslinje som berättar hur riskfyllda vi egentligen är på vilken plats som helst, "Säger Donnelly." Det visar sig att det förflutna ger några användbara analogier för de klimatförändringar som vi för närvarande genomgår. Jorden har redan kört detta experiment. Nu försöker vi gå tillbaka och fastställa drivkrafterna för tropiska cykloner."