Med omhyggelig planlægning og lidt held fandt forskere en overraskende opside for orkaner, efter at en storm i kategori 4 forstyrrede deres ekspedition ud for Mexicos kyst.
Holdet var i stand til at prøve havet lige efter at stormen gik og fandt, at stormene kaster havet så magtfuldt og dybt-op til tusinder af meter-at næringsrige, koldt vand bringes til overfladen.
De resulterende planteplanktonblomster-synlige i satellitbilleder taget fra rummet-er en fest for bakterier, zooplankton, små fisk og filterfodrende dyr såsom skaldyr og baleenhvaler.
”Da vi kom dertil, kunne du faktisk se og lugte forskellen i havet,” sagde professor Michael Beman. “Det var grønt fra al den chlorophyll, der blev produceret. Der var helt forskellige organismer der, og de gik nød i kølvandet på stormen.”
Men al den blanding rører også op med lavt iltzoner dybt i vandet, hvilket bringer dem meget nærmere overfladen end normalt, truende organismer, der har brug for højere iltkoncentrationer for at overleve.
Beman, en marinbiolog, studerer mikrobiel økologi og biogeokemi. Et af hans fokus er Oceanic Oxygen Minimum Zones (OMZS), store og globalt betydningsfulde områder med lidt til intet ilt. De er vedvarende lag i vandsøjlen, der har lav iltkoncentration på grund af biologiske, kemiske og fysiske processer. OMZ’er forekommer naturligt i modsætning til lignende “døde zoner”, som forurening kan producere.
OMZ’er findes typisk i midten af dybden og kan påvirke marine økosystemer markant, da de er uvurderlige for mange organismer. Opvarmning af havvand bidrager til udvidelsen af OMZ’er.
I 2018 gik Beman og hans laboratorium på en forskningsekspedition fra Mazatlán, Mexico, til San Diego, for at studere OMZ’er med samarbejdspartnere fra Scripps Institution of Oceanography ved UC San Diego, Woods Hole Oceanographic Institution og flere andre institutioner.
De vidste, at turbulent vejr var sandsynligvis og tæt overvåget, da årets anden navngivne Storm, orkanen Bud, spundet ind i deres planlagte prøveudtagningsregion.
”Vi var meget forsigtige, og vi havde planer A, B, C og D på plads,” sagde han. “Prognosen var ekstremt nøjagtig, og vi vidste, at stormen hurtigt blev intensiveret.”
I stedet for at gå i land, rejste de mellem forskningssteder og bag øerne, mens de ventede på, at stormen skulle passere.
“Der var en vis dygtighed involveret, men bestemt lidt held, og vi endte med at tilføje en prøveudtagningssted lige hvor stormen var med maksimal magt,” sagde Beman, “dybest set inden for et par kilometer fra det tidligere øje.”
Disse prøver er sjældent, hvis nogensinde, taget lige efter, at en orkan har kæmpet vandet så magtfuldt. Dataene indikerede, at orkanen havde dramatisk ændret iltkoncentrationer.
”Jeg har aldrig set målinger som det i disse områder af havet, nogensinde,” sagde Beman.
Siden turen har forskerne undersøgt forskellige aspekter af resultaterne og et nyt papir i Videnskab fremmeret tidsskrift udgivet af American Association for the Advancement of Science, beskriver deres fund.
Beman samarbejdede om ekspeditionen med Scripps Geosciences -professor Lihini Aluwihare og to af hendes studerende, Margot White og Irina Koester.
“Margot bemærkede underjordiske ændringer fra orkanen, da hun forberedte sine afhandlingskapitler, især det faktum, at ilt -minimumszonen hurtigt var stukket,” sagde han. “Irina søgte med sine unikke organiske stofdata for at se efter ændringer drevet af orkanen, hvilket viste sig at være meget klar og dramatisk.
“Vi har mødt mange, mange gange for at analysere dataene og finde ud af, hvilke effekter orkanen havde, og hvorfor.”
Prøverne omfattede også DNA og RNA, så forskerne kunne detektere underskrifterne af de organismer, der reagerede på planteplanktonblomsten. Beman sagde, at de så mange skildpadder, hvilket var usædvanligt, fordi de så langt var offshore.
“Vi gjorde dette på et tidspunkt af året, hvor der ikke foregår meget biologisk i disse områder af havet,” sagde han, “så disse orkangenererede blomster er som oaser til havorganismer. Vi opdagede en bakterieblomst, men jeg ville ikke blive overrasket, hvis der var større organismer, der blev brugt af orkanerne. Vi kunne fornemme stormene, der kom og derefter migrere til områder, som stormen lige var overgået.”
Deres prøver og data er så unikke, at Beman planlægger at fortsætte med at arbejde på dem og håber at samarbejde med andre forskere, der er interesseret i virkningerne af orkaner og orkanprognoser.
”Vi skraber bare overfladen på, hvad disse storme gør, og det var et par dage på havet,” sagde han. “Jeg håber, at vi fortsætter med at lære så meget som vi kan om, hvad der faktisk sker under og efter orkaner.”