סופות הוריקן הן בעלות עוצמה אדירה - החל ממהירויות הרוח העזות, דרך כמויות גבוהות של משקעים ועד זריעת חורבן מוחלט בכל מקום שבו הן חולפות. עם זאת, יש לסופות הללו גם השפעה ניכרת על האוקיינוס ומחזור הפחמן, שבחלקה אף יכולה לסייע במאבק נגד ההתחממות העולמית.
סימולציה שממחישה את השפעת סופת הוריקן על האוקיינוס ומחזור הפחמן
( DKRZ/MPI-M/UHH)
לראשונה, במחקר שהתפרסם בכתב העת PNAS, חוקרים ממכון מקס פלאנק למטאורולוגיה ומאוניברסיטת המבורג הציגו את התהליכים הפיזיקליים-ביוגאוכימיים שמתקיימים במהלך ולאחר התרחשות ההוריקנים. הם עשו זאת באמצעות מודל מערכת כדור הארץ ברזולוציה גבוהה, וחשפו כמה ממצאים מסקרנים לגבי שני הוריקנים בצפון האוקיינוס האטלנטי, עם מהירויות רוח העולות על 200 קילומטרים לשעה.
הממצא הראשון הצביע על כך שההוריקנים גרמו לשחרור מיידי של פחמן דו-חמצני מהאוקיינוס לאטמוספרה, פי עשרים עד ארבעים מאשר בתנאי מזג אוויר רגילים. עם זאת, ההוריקנים גם קיררו את פני האוקיינוס, מה שהגביר את ספיגת הפחמן הדו-חמצני במשך מספר שבועות לאחר חלוף הסופה.
השפעה בולטת נוספת של ההוריקנים הייתה האופן שבו הם גרמו לערבוב שכבתי, מה שהוביל חומרים מזינים אל פני השטח. בתגובה לכך, כמות הפיטופלנקטון – אורגניזמים מיקרוסקופיים דמויי צמחים, שמבצעים פוטוסינתזה, ניצבים בבסיס מארג המזון הימי ומהווים מקור מרכזי לייצור חמצן בכדור הארץ – בשכבות העליונות של האוקיינוס גדלו בשיעור של פי עשרה. פריחת הפיטופלנקטון נמשכה מספר שבועות לאחר חלוף הסופה, ואף התרחבה לחלקים נרחבים של האוקיינוס האטלנטי הודות לזרמים מקומיים.
5 צפייה בגלריה
סופות הוריקן באוקיינוס האטלנטי
(צילום: NASA Worldview, Earth Observing System Data and Information System (EOSDIS)/AP)
5 צפייה בגלריה
השפעת סופת ההוריקן (בסגול), על שחרור פחמן דו-חמצני (באדום) או קליטתו (בכחול)
(צילום: DKRZ/MPI-M/UHH)
5 צפייה בגלריה
השפעת סופות ההוריקן על צמיחת הפיטופלנקטון באוקיינוס האטלנטי (באדום)
(צילום: David Nielsen/MPI-M)
באמצעות המודל האטמוספרי ICON (Icosahedral Nonhydrostatic) ברזולוציה גבוהה של חמישה קילומטרים (לעומת 100 עד 200 קילומטרים במודלים אחרים), שכלל את רכיב הביוגאוכימיה האוקיינית HAMOCC (Hamburg Model about Ocean Carbon Cycle), הצליחו החוקרים לנתח לעומק את השפעתם של הוריקנים בעוצמה 4 ומעלה.
"עד כה, מודלים מסורתיים של מערכות כדור הארץ התקשו לפענח הוריקנים עזים במיוחד באופן מציאותי, בדגש על העוצמתיות שבהן מקטגוריה 4 ו-5", הסביר ד"ר דיוויד נילסן, ממכון מקס פלאנק למטאורולוגיה ומאוניברסיטת המבורג. "היה מרגש לגלות כיצד ההוריקנים לא רק הגבירו את כמות הפחמן השוקע באוקיינוס, אלא גם תרמו לאחסונו ארוך הטווח בשכבות העמוקות", הוסיפה פרופ' טטיאנה איליינה, ממכון מקס פלאנק למטאורולוגיה ומאוניברסיטת המבורג.
למרות שבעבר חוקרים הצליחו לזהות חלק מהתהליכים הללו, המודל שבו השתמשו החוקרים כעת סייע להם להעמיק בהם ולקשרם בקנה מידה עולמי. "יש לכך חשיבות רבה אם ברצוננו להבין כיצד הוריקנים משפיעים על האקלים שלנו בעידן התחממות כדור הארץ", אמר ד"ר נילסן. "כעת, נרצה לבחון את ההשפעה לא רק באזורים הטרופיים של כדור הארץ אלא גם באזורים הקוטביים".
