Sedimentos de marismas de Nueva Jersey revelan huellas de huracanes desde el siglo XVI

Un equipo de investigación dirigido por la Universidad Rutgers-New Brunswick, que emplea una técnica emergente para detectar señales de huracanes pasados en sedimentos costeros, ha encontrado evidencia de tormentas que datan de hace más de 400 años. Al hacerlo, han confirmado un enfoque que podría brindarles una mejor comprensión de cómo cambia la frecuencia de las tormentas cuando cambia el clima.

Informando en The Journal of Quaternary Science, los científicos describieron haber encontrado ocho depósitos de tormentas que forman capas sedimentarias debajo de la superficie de los humedales del Parque Estatal Cheesequake de Nueva Jersey en Old Bridge, incluida la evidencia de un huracán que ocurrió tan temprano como 1584 y que precede a los registros instrumentales existentes en la región. Al hacerlo, han generado un nuevo registro geológico a partir de estos llamados “depósitos de sobrecarga”.

“Estos registros de sedimentos, que hemos utilizado para reconstruir las historias de tormentas pasadas, nos permiten mirar mucho más atrás en el tiempo de lo que nos permite la instrumentación actual”, dijo Kristen Joyse, la autora principal del estudio que llevó a cabo la investigación entre 2019 y 2021 como estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias en la Escuela de Artes y Ciencias de Rutgers.

Los científicos que buscan patrones de huracanes pasados ​​han confiado durante mucho tiempo en los registros proporcionados por los mareógrafos, que son sensores flotantes instalados a lo largo de las costas o en plataformas oceánicas que recopilan continuamente datos sobre la altura del agua por minuto, hora y día. Los investigadores también han utilizado registros históricos, como registros de envío y periódicos, para ayudar en sus análisis.

Sin embargo, tales registros no permiten a los investigadores investigar el pasado distante, dijo Joyse, una sedimentologa costera que, después de obtener su doctorado de Rutgers, ahora trabaja en la firma de consultoría ambiental Alluvium, en Australia. Extender la línea de tiempo geológica más profundamente en el pasado es necesario para una mejor comprensión, dijo.

Los eventos de sobrecarga ̶  producidos cuando los huracanes crean marejadas ciclónicas que transportan arena de la playa y las dunas a los humedales costeros ̶  se cree que son otra forma de encontrar evidencia de tormentas severas pasadas. Para determinar la precisión de este registro, lo que los científicos llaman su “potencial de preservación”, el equipo comparó una parte de los núcleos de sedimentos que recopilaron con registros contemporáneos de mareógrafos que muestran eventos extremos de alta agua.

El equipo ubicó y fechó ocho núcleos con registros de depósitos de tormentas, incluido uno del huracán Sandy en 2012. Concluyeron que cuatro muestras mostraron evidencia de tormentas que ocurrieron antes de la existencia de mareógrafos, y las cuatro restantes dentro de la vigencia de los registros modernos de mareógrafos. Los registros de mareas utilizados fueron recopilados por algunos de los instrumentos de funcionamiento más largo del país, ambos operando en el área metropolitana de Nueva York: uno ubicado frente a la costa de Sandy Hook, Nueva Jersey (en funcionamiento desde 1932), y el segundo en las aguas cerca del bajo Manhattan, Nueva York, conocido como la Batería (en funcionamiento desde 1920).

Las muestras de sedimentos, hechas de núcleos de ocho pies de profundidad, se recolectaron de puntos pantanosos y arenosos y se analizaron para determinar el tamaño de grano, el contenido orgánico, los isótopos de carbono y el contenido de microfósiles. Tales características permitieron a los investigadores distinguir las capas de tormentas arenosas de los sedimentos de humedales de fondo. Determinaron la edad mediante la datación por radiocarbono del material vegetal leñoso y las concentraciones de polen y metales pesados ​​en el sedimento.

Los depósitos más antiguos incluyeron:

• Depósito de sobrecarga # 5, fechado entre 1874 y 1923, que corresponde con el huracán de 1938
• Depósito de sobrecarga # 6, 1773 – 1810, huracán de 1788
• Depósito de sobrecarga # 7, 1651 – 1731, huracán de 1693
• Depósito de sobrecarga # 8, 1584 – 1658, tormenta prehistórica (precede a todos los registros históricos e instrumentales de la región)

Los cuatro depósitos más nuevos que recopilaron coinciden con los registros de mareas de: huracán Sandy (2012); Nor’easter de 1953/huracán Donna (1960)/nor’easter del miércoles de ceniza (1962); Nor’easter de 1950/huracán de 1944)/huracán de 1938; y el huracán de 1944/huracán de 1938.

Los científicos encontraron que las cuatro muestras de sedimentos más modernas, aunque capturaron con precisión la evidencia de al menos cuatro eventos de tormentas extremas, no representaban un registro completo.

Tanto los mareógrafos registraron algunos eventos extremos del nivel del agua (definidos como un evento de 1 en 10 años) que no se reflejaron en los sedimentos: el mareógrafo de Sandy Hook mostró cuatro eventos adicionales, y el de Nueva York mostró siete adicionales.

“Lo que esto nos dice es que sabemos que estos registros de sedimentos se pueden usar para reconstruir las historias de tormentas pasadas, pero no a la resolución de registros instrumentales como los mareógrafos”, dijo Robert Kopp, coautor del estudio, profesor distinguido en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias y director del Megalopolitan Coastal Transformation Hub (MACH). “Estos registros nos permiten mirar mucho más atrás en el tiempo, y solo tenemos que reconocer que no capturan cada tormenta extrema que llega a tierra”.

Los hallazgos también proporcionan alimento para futuras investigaciones.

“Esto nos permitirá hacer mejores hipótesis y mejorar nuestra comprensión de cómo las frecuencias de las tormentas pueden verse afectadas por otras variables climáticas y qué significa eso para la frecuencia futura de las tormentas bajo un clima cambiante”, dijo Joyse. “También nos permite hacer nuevas preguntas: ¿Por qué algunas tormentas se conservan en el registro sedimentario y otras no? ¿Cómo cambia con el tiempo la probabilidad de que una tormenta se conserve?”.

Linda Godfrey, profesora de investigación asociada en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Escuela de Artes y Ciencias de Rutgers, también fue coautora del estudio.

Otros científicos en el estudio incluyeron: Jennifer Walker de la Universidad Rowan, Margaret Christie de McDaniel College; D. Reide Corbett de la Universidad de Carolina del Este; y Timothy Shaw y Benjamin Horton de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur.