Artù, Berta, Francesco, Giuseppina. Ana, Gioacchino, Erminia, Matthew:ognuno potrebbe essere il nome preferito di un bambino. Ma in realtà sono termini per qualcosa che è tutt'altro che una buona notizia:gli uragani.

Tutti hanno colpito la costa della Carolina del Nord tra il 1996 e il 2016, lasciando dietro di loro la distruzione. Il danno includeva estuari inondati di nutrienti in eccesso, portando ad un aumento della fioritura delle alghe, uccisioni di pesci e zone morte.

"In un arco di 20 anni, la costa della Carolina del Nord è stata colpita da un forte aumento del numero di uragani, così come due eventi alluvionali di 500 anni:gli uragani Floyd nel 1999 e Matthew nel 2016, " ha detto Hans Paerl, uno scienziato dell'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill. "Ma la tendenza non è limitata alla Carolina del Nord. Si estende in tutti i bacini degli Stati Uniti del Nord Atlantico e dell'Oceano Pacifico".

Gli uragani della Carolina del Nord, compreso Harvey, Irma e Maria nel 2017, probabilmente riflettono un aumento complessivo delle tempeste di categoria 2 e superiori, affermano Paerl e colleghi in un articolo pubblicato di recente sulla rivista Biogeochemistry.

Allerta tempesta:estuario del fiume Neuse in Carolina del Nord

Gli scienziati hanno deciso di raccontare come due decenni di uragani hanno colpito il secondo estuario più grande degli Stati Uniti:il fiume Neuse della Carolina del Nord, che sfocia nel Pamlico Sound. La National Science Foundation (NSF) ha sostenuto la ricerca attraverso i suoi programmi di oceanografia biologica e oceanografia chimica, inclusa una sovvenzione di risposta rapida assegnata dopo l'uragano Matthew nel 2016.

"Una manifestazione del cambiamento climatico potrebbe essere una maggiore frequenza di tempeste, "ha detto David Garrison, un direttore di programma nella divisione di scienze oceaniche della NSF. "Questo studio fornisce preziose informazioni su come saranno interessati gli estuari costieri".

Aggiunto Paerl, "Capire come un aumento di eventi estremi come gli uragani influisca sugli ecosistemi costieri è fondamentale per prepararsi a un futuro più tempestoso".

Insieme allo scienziato Christopher Osburn della North Carolina State University e ad altri colleghi, Paerl ha utilizzato un set di dati a lungo termine per scoprire come gli uragani hanno influenzato il flusso di nutrienti nell'estuario del fiume Neuse e nel Pamlico Sound. Il team ha monitorato i cambiamenti nelle popolazioni di fitoplancton, la base della rete alimentare, e negli habitat della pesca.

Sono necessarie osservazioni a lungo termine

Dal 1994, il fiume Neuse è stato il sito di uno sforzo a lungo termine per la valutazione della qualità dell'acqua e dell'habitat:il programma di modellazione e monitoraggio dell'estuario del fiume Neuse. Nel 2000, gli scienziati hanno ampliato la ricerca, posizionare sensori sui traghetti che attraversano il Pamlico Sound. Questi progetti, ha detto Paerl, "fornito dati di base rispetto ai quali abbiamo valutato i cambiamenti a breve termine [due settimane] e a lungo termine [diversi mesi] derivanti dagli uragani".

Gli effetti sugli spartiacque costieri erano evidenti dalle immagini satellitari ottenute prima e dopo il passaggio delle mareggiate, secondo Paerl.

Gli impatti includevano un aumento del flusso di acqua dolce, inondazioni ed erosioni, ed enormi apporti di nutrienti e materia organica da zone umide e paludi. La materia organica comprende tutto, dai ritagli di prato, fogliame, stocchi di mais e paglia per letame, fanghi, scarti di lavorazione del legno e degli alimenti.

uragani, zone morte costiere e clima

La materia organica che si riversa nell'estuario del fiume Neuse viene convertita in anidride carbonica (CO2) dai batteri, poi rilasciato nell'atmosfera. Durante l'uragano Irene nel 2011, una tempesta di categoria 2, tanta CO2 è stata rilasciata nell'atmosfera quanta ne viene assorbita ogni anno dal fitoplancton di Pamlico Sound.

"Gli uragani portano a grandi scarichi di nutrienti e materia organica dai bacini idrografici, " dice Paerl. "Questi nutrienti vengono poi deviati verso le acque costiere, cambiando la biogeochimica degli ecosistemi costieri".

Livelli più elevati di sostanze nutritive hanno portato a fioriture di alghe e acque di fondo a basso contenuto di ossigeno nell'estuario del fiume Neuse e nel Pamlico Sound. La morte di pesci e crostacei ha segnalato lo sviluppo di zone morte.

"Grandi quantità di alluvioni e materia organica hanno creato carburante per lo sviluppo di "zone morte" in tutto l'estuario, " ha detto Paerl. "Negli scarichi dopo gli uragani Floyd e Matthew, queste zone morte sono diventate abbastanza grandi da influenzare l'habitat di crostacei e pesci per miglia." Le uccisioni di pesci sono durate per mesi.

Comprendere come gli ecosistemi costieri rispondono agli uragani e ad altre grandi tempeste, compresi nord-est e forti temporali, ha detto Paerl, "è importante in un momento in cui tali eventi meteorologici estremi stanno diventando più frequenti e intensi".

Questo sguardo d'insieme sugli effetti degli uragani sugli estuari indica anche che l'aumento di CO2 nelle acque costiere può avere un effetto sul clima. "Gli impatti di questi rari ma significativi impulsi di nutrienti negli ecosistemi costieri sensibili sono stati per lo più sconosciuti, " ha detto Paer.

Ofelia e Berillo, Earl ed Ernesto:uragani che colpiscono la costa del North Carolina dal 2005. Come si chiameranno i prossimi uragani? E come faranno l'estuario del fiume Neuse e il Pamlico Sound, e gli ecosistemi marini su e giù per la costa orientale degli Stati Uniti, a resistere alle tempeste? perla, Osburn e altri ricercatori stanno attraversando chilometri di detriti di uragani per scoprire le risposte.