على عائم صغير، قامت إليوت بتوجيه أنبوب بلاستيكي صلب عموديًا تحت الماء بينما أطلق زميلها جوش بريجي سائقًا معدنيًا فوق رأسها المغطى بالقبعة الصلبة – دينغ! دينغ! دينغ! – لدفن الأنبوب في عمق قاع البحيرة.
وبعد عدة ساعات في الماء، قذفوا أسطوانة طولها قدم ونصف من قاع البحيرة. بقايا محتملة لعاصفة مميتة ضربت منطقة فلوريدا بانهاندل: كان إليوت يبحث عن ما كان يبحث عنه بين طبقات الطين: طبقة من الرمال.
وقال “إنه مثال جميل لطبقة الإعصار”., ركضت إصبعها أسفل الأنبوب الشفاف.
هذا العمل الرطب القذر هو جزء من مجال بحثي يسمى علم الأعاصير القديمة، وهو دراسة الأعاصير القديمة. يسعى علم ناشئ وجديد نسبيًا إلى فهم العواصف التي ضربت هذه السواحل وغيرها قبل أن يبدأ البشر في تسجيل الطقس بأدوات حديثة.
وما وجده الباحثون حتى الآن في هذا الطين القديم يقدم تحذيرًا. ومن خلال تشريح الرواسب، اكتشف علماء العواصف القديمة الفترات التي ضربت فيها العواصف الشديدة السواحل أكثر مما تظهره السجلات الحالية. يشير عملهم إلى أن المحيطات قادرة على توليد مواسم الأعاصير بلا هوادة أكثر من أي شيء شهده المجتمع الحديث على الإطلاق.
والآن، من خلال حرق الوقود الأحفوري وضخ الغازات المسببة للاحتباس الحراري في الهواء، يخاطر العالم بإعادة خلق تلك الظروف العاصفة. وتوقع خبراء الأرصاد بالفعل أن يكون موسم الأعاصير هذا العام، والذي بدأ في الأول من يونيو، هو الأسوأ منذ عقود. ومن المتوقع أن يضرب إعصار بيريل، الذي اشتدت حدته ليصبح إعصارًا من الفئة الرابعة يوم الأحد، منطقة البحر الكاريبي هذا الأسبوع.
وقال إليوت إنه إذا كان الماضي “مؤشراً على ما سنراه، فإن مناطقنا الساحلية معرضة للخطر حقاً”.
البحث عن الأعاصير القديمة
في عام 1989، ألقى كام-بيو ليو، الأستاذ بجامعة ولاية لويزيانا، محاضرة عن طبقات الرماد التي خلفتها الانفجارات البركانية في قاع البحيرات. سألت طالبة تدعى ميريام فيرن عما إذا كان بإمكان العلماء أيضًا رؤية المواقع التي خلفها الإعصار.
وقال ليو: “لقد جعلني هذا أفكر. فقلت: بالتأكيد، يجب أن يكون الأمر قابلاً للتنفيذ”. وفي ذلك الصيف، اكتشف هو وفيرن طبقة عميقة من الرمال تحت بحيرة ألاباما التي خلفتها عاصفة عام 1979.
بعد أن ضرب إعصار أندرو جزر البهاما، وفلوريدا، ولويزيانا في عام 1992، مما أسفر عن مقتل العشرات وتسبب في أضرار بمليارات الدولارات، أصبح علم الحفريات القديمة مشحونًا للغاية. صناعة إعادة التأمين، والتي توفر الدعم المالي لشركات التأمين على المنازل وشركات التأمين الأخرى, تدفقت الأموال على أبحاث الأعاصير في عصور ما قبل التاريخ لفهم مخاطر العواصف الكبيرة بشكل أفضل.
وقال جيف دونيلي، وهو باحث آخر في مجال الأعاصير القديمة في معهد وودز هول لعلوم المحيطات: “لقد وضعوا أموالهم في مكانها الصحيح وضربوا الأرض بقوة”.
ليس لدى علماء المناخ الكثير مما يمكنهم فعله للتنبؤ بكيفية تغير أنماط الأعاصير مع ارتفاع درجات الحرارة: حوالي 170 عامًا من البيانات المفيدة، لمحة عن تاريخ الأرض. يمتد علم الحفريات القديمة سجل العواصف إلى آلاف السنين ويعد برسم صورة أكثر اكتمالا عن مدى سوء الأعاصير.
عندما يصل إعصار شديد إلى اليابسة، تصطدم المياه بالشواطئ وتحمل موجات رملية إلى الداخل. إذا كانت البحيرة تقع على الشاطئ مباشرة، فإن المادة تنغمر فيها وتستقر في القاع. ومن خلال قياس الكربون المشع في تلك الطبقات، يمكن لعلماء العواصف القديمة تحديد وقت حدوث العاصفة.
وبمرور الوقت، تتجمع رمال الشاطئ الخشنة التي تترسبها العواصف في الطين أو تنحصر بين طبقات من الرمال الناعمة. بشكل عام، كلما كانت العاصفة أكثر شدة، كلما أصبحت الرمال أكثر خشونة لأنها تتطلب المزيد من القوة لجرف الحبوب الثقيلة إلى البحيرات.
وقال إليوت إن العثور على طبقة عاصفة رملية في رمال أخرى أمر صعب، “مثل البحث عن القش في كومة قش”.
عرف إليوت المثابرة. نشأت في ميشيغان وساعدت والدها في بناء المنازل خلال العطلة الصيفية أثناء دراسة الجغرافيا في الكلية. قالت إنها أجرت محادثات متوترة مع والدها الأكثر تحفظًا حول تغير المناخ.
ولكن في الآونة الأخيرة، أخذت وقتًا لتعريفه بالبيانات والإجابة على أسئلته. وقال “لقد جلسنا وتحدثنا عن ذلك”. “لقد وصلنا الآن إلى مكان يريد فيه على الأقل إجراء المحادثة والاعتراف بأن شيئًا ما يتغير.”
هنا في كامبل ليك، إلينوي في حديقة Topsail Hill Preserve State Park بولاية فلوريدا، لا تفصل المياه العذبة سوى سلسلة رفيعة من الرمال البيضاء المسببة للعمى. من خليج المكسيك. إنها واحدة من الأماكن القليلة في العالم التي بها بحيرات رملية ساحلية. إليوت، وهو باحث قديم ناشئ في مجال الأعاصير، يعتقد أن هذا مكان مثالي للبحث عن علامات العواصف القديمة.
وقال: “إن البحيرات الساحلية هي مكاننا المفضل”.
بعد وضع الأنبوب في قاع البحيرة، تناوب العالم إليوت وبريجي من جامعة كليمسون على سحب الرافعة والأسطوانة يدويًا لسحب رواسب البحيرة الثمينة قطعة قطعة.
قال بريجي: “الأمر موحل جدًا”. وحث إليوت قائلاً: “استمر، استمر، استمر”. “يجب أن يخرج.” في الأصل، كان اللب الذي يبلغ طوله قدمًا واحدًا يتكون من طبقة من الرمال الناتجة عن عاصفة حديثة نسبيًا، ربما إعصار أوبال في عام 1995.
للعثور على العواصف القديمة، كان على الفريق أن يحفر عميقًا في قاع البحيرة، وفي الماضي. مع عدم وجود محرك للعائمة، اعتمد إليوت وبريغي على عزابهما في قوارب الكاياك والزورق لعبور البحيرة التي تبلغ مساحتها 100 فدان تقريبًا.
وعلى مسافة ليست بعيدة عن أشجار الصنوبر الظليلة على حافة البحيرة، قام الأسطول الصغير بسحب القارب العائم إلى المنتصف. بحيرة. جلست مجموعة أخرى من الطلاب على الضفة بحثًا عن التماسيح.
قال بريجي وهو يبدأ بالقرع، قرع، قرع أنبوب بلاستيكي فارغ آخر على قاع البحيرة: “انتبهوا لرؤوسكم”. بدأ مرهقًا في تخيل ما سيأكله في ذلك المساء. قال: “سأتناول الآيس كريم الليلة”. “سأحضر بعض الفراولة.”
كان النوى التاليان أكبر: طولهما حوالي 3 أقدام و 13 قدمًا. وقال بريجي إن أطول فترة كانت أكثر من 10000 عام. تشير رائحتها الطباشيرية إلى أنها تحتوي على رواسب ميكروبية بحرية غنية بكربونات الكالسيوم، والتي يمكن أن تخبر الباحثين عن الطبقات التي جرفتها المياه من المحيط.
بالعودة إلى اليابسة، إليوت وبريجي يصافحان بعضهما البعض.
وتكشف مراكز الرواسب الأخرى على ساحل الخليج عن فترة من نشاط الأعاصير المكثفة في المنطقة، وهي أسوأ مما نراه اليوم. واستمر لعدة قرون قبل أن ينتهي فجأة قبل 600 إلى 800 سنة.
ما الذي يجعل العواصف تثور ثم تهدأ؟ إحدى النظريات تسمى التغيير في موضع نظام الضغط العالي فوق المحيط الأطلسي ارتفاع برمودا ربما تكون العواصف قد ابتعدت عن ساحل الخليج باتجاه الساحل الشرقي. وهذا ما يفسر سبب تسجيل بحيرات نيو إنجلاند زيادة في العواصف مباشرة بعد انحسار نشاط الإعصار على طول ساحل الخليج.
عامل آخر هو تدفق الماء الدافئ حلقة الحاليةالذي يمر عبر خليج المكسيك. وكان يتدفق ذات مرة بالقرب من الشاطئ قبل أن ينزلق جنوبًا إلى الخليج، مما أدى إلى انخفاض درجات حرارة المياه وفقدان قوة العواصف في هبوب الرياح.
إن ارتفاع درجة حرارة سطح الخليج بسبب تغير المناخ اليوم يشكل مصدر قلق للباحثين في الأعاصير القديمة.
وقال دونيلي: “ما تظهره هذه السجلات بوضوح هو أن النظام المناخي، خارج التدخل البشري، قادر بالفعل على تعديل نفسه بطرق تؤدي إلى نشاط لم نشهده في القرن الماضي أو نحو ذلك”. “السؤال الكبير هو، الآن بعد أن قمنا بالفعل بإدارة المقابض بشأن المناخ، ما هو التأثير؟”
للعثور على الإجابة، يبحث علماء الحفريات القديمة فيما وراء الحواجز الرملية عن مصادر أخرى للأعاصير: استكشاف الكهوف. إيداع بالتنقيط يبحث في البحيرات عن الشعاب المرجانية التي جرفتها العواصف والتي خلقتها أمطار الأعاصير، ويبحث في المكتبات عن قصاصات الصحف، وسجلات السفن، وإدخالات اليوميات لحسابات الأعاصير.
وقال ليو: “إن أفضل نهج هو عندما يكون لديك تقنيات مختلفة تعمل معًا”.
ركز الكثير من أعمال إليوت وبريجي على حلقات الأشجار. تترك الأعاصير علامات دقيقة على الأشجار الساحلية – على الأقل عندما لا تنفجر – وتسجل حلقاتها هطول أمطار غزيرة وفيضانات بالمياه المالحة من الماضي.
يبذل بريجي جهودًا كبيرة للعثور على الخشب القديم والحصاد من جذوع الأشجار والتوابيت المحفورة. لقد حصل مؤخرًا على لقاح الكزاز بعد أن ثقبه مسمار صدئ أثناء أخذ عينات من الخشب في دور علوي قديم.
وقال بريجي “المشكلة هنا في شرق الولايات المتحدة هي أن هناك الكثير من قطع الأشجار”. “من الصعب العثور على الأشجار الحية القديمة.”
عند عودته إلى الشاطئ، ركع إليوت واستخدم أداة كهربائية لقطع أحد عينات الرواسب إلى نصفين. قطعة رقيقة من البلاستيك ملتوية أثناء قيامها بتوجيه الجهاز على طول الأنبوب. كان دائمًا مستعدًا للتدريس، وقد ساعد أحد طلابه في إكمال العمل.
قالت وهي معجبة بعمله: “جميل”. توقف مؤقتًا، لكنها حثته على الاستمرار. “أنت جيد، أنت جيد.”
قد تكون الأشرطة الداكنة الموجودة في وسط نصف الرواسب عبارة عن طبقات إعصارية، على الرغم من أن التحليل المختبري الشامل فقط هو الذي سيكشف الحقيقة. سيبحث مختبرا إليوت وبريجي عن الحفريات البحرية، ويقيسان حجم حبيبات الرمل، ويحللان مستويات النظائر لقياس شدة العواصف الماضية وتتبع مكان حدوثها.
وقال إليوت: “هذه مجرد بداية عملنا”.
في الفندق الذي يقيم فيه بعد العمل في بحيرة كامبل، اتصل إليوت بوالده. وتذكرت أنها سألت: “ماذا رأيت؟ ماذا تعلمت؟”.
وفي مقابلة هاتفية لاحقة، أقر والد إليوت، توني تيمونز، بأن المناخ يتغير، رغم أنه “لا أستطيع أن أستوعب حقيقة أن كل هذا من صنع الإنسان”. إن وجود المزيد من العلماء مثل ابنته في مجال تغير المناخ قد يجعل الناس أكثر عرضة لقبوله.
وقال: “سيشرح لي الأمور، إنه أمر مثير للاهتمام بالنسبة لي، وأنا أفهم ذلك”.
وأضاف: “ما تفعله مهم”.
