Quando un uragano colpisce la terraferma, la distruzione può essere visibile per anni o addirittura decenni. Meno ovvio, ma anche potente, è l'effetto che gli uragani hanno sugli oceani.
In un nuovo studio, mostriamo attraverso misurazioni in tempo reale che gli uragani non si limitano a sfornare acqua in superficie. Possono anche spingere il calore in profondità nell'oceano in modi che possono bloccarlo per anni e alla fine colpire regioni lontane dalla tempesta.
Il calore è la componente chiave di questa storia. È noto da tempo che gli uragani ottenere la loro energia dalle calde temperature della superficie del mare. Questo caldo aiuta l'aria umida vicino alla superficie dell'oceano sale come una mongolfiera e formare nuvole più alte del Monte Everest. Questo è il motivo per cui gli uragani si formano generalmente nelle regioni tropicali.
Quello che abbiamo scoperto è che gli uragani alla fine aiutano anche a riscaldare l'oceano, migliorando la sua capacità di assorbire e immagazzinare calore. E questo può avere conseguenze di vasta portata.
Come gli uragani traggono energia dal calore dell'oceano. Kelvin Ma tramite Wikimedia, CC BY
Quando gli uragani mescolano il calore all'oceano, quel calore non si limita a riaffiorare nello stesso posto. Abbiamo mostrato come le onde sottomarine prodotte dalla tempesta possono spingere il calore circa quattro volte più profondo che mescolando da solo, inviandolo a una profondità in cui il calore è intrappolato lontano dalla superficie. Da lì, le correnti marine profonde possono trasportarlo per migliaia di miglia. Un uragano che attraversa l'Oceano Pacifico occidentale e colpisce le Filippine potrebbe finire per fornire acqua calda che riscalda la costa dell'Ecuador anni dopo.
In mare, alla ricerca di tifoni
Per due mesi nell'autunno del 2018, abbiamo vissuto a bordo della nave da ricerca Thomas G. Thompson per registrare come il Mare delle Filippine ha risposto ai cambiamenti climatici. COME oceano scienziati, studiamo il mescolamento turbolento nell'oceano e gli uragani e altre tempeste tropicali che generano questa turbolenza.
I cieli erano sereni e i venti erano calmi durante la prima metà del nostro esperimento. Ma nella seconda metà, tre grandi tifoni - come sono conosciuti gli uragani in questa parte del mondo - hanno agitato l'oceano.
Questo spostamento ci ha permesso di confrontare direttamente i movimenti dell'oceano con e senza l'influenza delle tempeste. In particolare, eravamo interessati a scoprire in che modo la turbolenza al di sotto della superficie dell'oceano aiutasse a trasferire il calore nelle profondità dell'oceano.
Misuriamo la turbolenza oceanica con uno strumento chiamato profiler della microstruttura, che cade liberamente per quasi 1,000 metri e utilizza una sonda simile a un ago del fonografo per misurare i movimenti turbolenti dell'acqua.
Cosa succede quando arriva un uragano
Immagina l'oceano tropicale prima che un uragano ci passi sopra. In superficie c'è uno strato di acqua calda, più calda di 80 gradi Fahrenheit (27 gradi Celsius), che viene riscaldata dal sole e si estende per circa 160 piedi (50 metri) sotto la superficie. Sotto di esso ci sono strati di acqua più fredda.
I differenza di temperatura tra gli strati mantiene le acque separate e praticamente incapaci di influenzarsi a vicenda. Puoi pensarla come la divisione tra l'olio e l'aceto in una bottiglia non scossa di condimento per l'insalata.
Mentre un uragano passa sull'oceano tropicale, i suoi forti venti aiutano a smuovere i confini tra gli strati d'acqua, proprio come qualcuno che agita la bottiglia di condimento per l'insalata. Nel processo, l'acqua fredda profonda viene mescolata dal basso e l'acqua calda superficiale viene mescolata verso il basso. Ciò fa raffreddare le temperature superficiali, consentendo all'oceano di assorbire il calore in modo più efficiente del solito nei giorni successivi a un uragano.
Per oltre due decenni, scienziati hanno discusso se le acque calde che vengono mescolate verso il basso dagli uragani potrebbero riscaldare le correnti oceaniche e quindi modellare i modelli climatici globali. Al centro di questa domanda c'era se gli uragani potessero pompare calore abbastanza in profondità da rimanere nell'oceano per anni.
Queste illustrazioni mostrano cosa succede al calore dell'oceano prima, durante, dopo e molti mesi dopo il passaggio di un uragano sull'oceano. Sally Warner, CC BY-ND
Analizzando le misurazioni dell'oceano sotto la superficie effettuate prima e dopo tre uragani, abbiamo scoperto che le onde sottomarine trasportano il calore circa quattro volte più in profondità nell'oceano rispetto alla miscelazione diretta durante l'uragano. Queste onde, generate dall'uragano stesso, trasportano il calore abbastanza in profondità da non poterlo rilasciare facilmente nell'atmosfera.
Implicazioni del calore nell'oceano profondo
Una volta che questo calore viene raccolto dalle correnti oceaniche su larga scala, può essere trasportato in parti distanti dell'oceano.
Il calore iniettato dai tifoni che abbiamo studiato nel Mare delle Filippine potrebbe essere fluito verso le coste dell'Ecuador o della California, seguendo i modelli di corrente che trasportano l'acqua da ovest a est attraverso il Pacifico equatoriale.
A questo punto, il calore può essere rimescolato in superficie mediante una combinazione di correnti di banchina, risveglio ed miscelazione turbolenta. Una volta che il calore è di nuovo vicino alla superficie, può riscaldare il clima locale e influenzare gli ecosistemi.
Ad esempio, le barriere coralline sono particolarmente sensibili a periodi prolungati di stress termico. Gli eventi di El Niño sono il tipico colpevole dietro sbiancamento dei coralli in Ecuador, ma il calore in eccesso degli uragani che abbiamo osservato potrebbe contribuire allo stress delle barriere coralline e allo sbiancamento dei coralli lontano da dove sono apparse le tempeste.
Le barriere coralline sono un habitat essenziale per i pesci e altre forme di vita marina, ma sono minacciate dall'aumento delle temperature oceaniche. James Watt tramite NOAA
È anche possibile che il calore in eccesso degli uragani rimanga nell'oceano per decenni o più senza tornare in superficie. Ciò avrebbe effettivamente un impatto mitigante sul cambiamento climatico.
Poiché gli uragani ridistribuiscono il calore dalla superficie dell'oceano a profondità maggiori, possono aiutare a rallentare il riscaldamento dell'atmosfera terrestre mantenendo il calore sequestrato nell'oceano.
Gli scienziati hanno a lungo considerato gli uragani come eventi estremi alimentati dal calore dell'oceano e modellati dal clima terrestre. I nostri risultati, pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences, aggiunge una nuova dimensione a questo problema mostrando che le interazioni vanno in entrambe le direzioni: gli uragani stessi hanno la capacità di riscaldare l'oceano e modellare il clima della Terra.
Circa l'autore
Noel Gutierrez Brizuela, dottorato di ricerca Candidato in oceanografia fisica, University of California, San Diego ed Sally Warner, Professore Associato di Scienze del Clima, Brandeis University
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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