Seberapa burukkah badai? Para ilmuwan mencari jawabannya dalam badai kuno.

Di atas ponton kecil, Elliott turun untuk memandu tabung plastik kaku secara vertikal di bawah air sementara rekannya Josh Brigge mengangkat tiang logam ke atas dan ke bawah di atas kepalanya yang tertutup topi keras – Ding ding ding! – Untuk mengubur pipa jauh di dasar danau.

Setelah menghabiskan waktu berjam-jam di dalam air, mereka mengangkat sebuah silinder sepanjang satu setengah kaki dari dasar danau. Di antara bagian-bagian tanah liat, Elliott sedang mencari lapisan pasir, kemungkinan sisa badai mematikan yang melanda Panhandle Florida.

“Ini adalah contoh indah dari lapisan badai,” katanya., Dia mengusapkan jarinya ke tabung bening itu.

Pekerjaan basah dan kotor ini adalah bagian dari bidang penelitian yang disebut paleocytbolology, studi tentang badai purba. Ilmu pengetahuan yang berkembang dan relatif baru ini berupaya memahami badai yang melanda wilayah ini dan pantai lainnya sebelum manusia mulai mencatat cuaca menggunakan instrumen modern.

Apa yang ditemukan para peneliti sejauh ini di tanah liat kuno ini memberikan sebuah peringatan. Dengan menyaring sedimen, para ilmuwan paleostorm telah menemukan periode ketika badai hebat lebih sering melanda pantai daripada yang ditunjukkan oleh catatan saat ini. Penelitian mereka menunjukkan bahwa lautan mampu menghasilkan musim badai yang jauh lebih ekstrem dibandingkan apa pun yang pernah dialami masyarakat modern hingga saat ini.

Kini, dengan membakar bahan bakar fosil dan melepaskan gas rumah kaca ke udara, dunia berisiko menciptakan kembali kondisi badai tersebut. Para ahli meteorologi telah memperkirakan bahwa musim badai tahun ini, yang dimulai pada tanggal 1 Juni, bisa menjadi salah satu yang terburuk dalam beberapa dekade. Badai Beryl, yang meledak menjadi badai Kategori 4 yang berbahaya pada hari Minggu, diperkirakan akan melanda Karibia minggu ini.

“Jika masa lalu merupakan indikasi apa yang akan kita lihat, maka wilayah pesisir kita benar-benar terancam,” kata Elliott.

Mencari badai kuno

Pada tahun 1989, Kam Pyu Liu, seorang profesor di Louisiana State University, memberikan ceramah tentang lapisan abu yang ditinggalkan oleh letusan gunung berapi di dasar danau. Siswa Miriam Verne bertanya-tanya apakah para ilmuwan juga dapat melihat bekas-bekas badai.

“Ini membuat saya berpikir. Saya berkata, 'Tentu saja, hal itu mungkin terjadi,'” kata Liu. Musim panas itu, dia dan Vern menemukan lapisan pasir jauh di bawah danau Alabama yang ditinggalkan oleh badai tahun 1979.

Ilmu pengetahuan tentang badai kuno memperoleh momentum yang signifikan setelah Badai Andrew Kategori 5 melanda Bahama, Florida, dan Louisiana pada tahun 1992, menewaskan puluhan orang dan menyebabkan kerusakan senilai miliaran dolar. Industri reasuransi, yang secara finansial mendukung pemilik rumah dan perusahaan asuransi lainnya, Mengalokasikan dana untuk penelitian badai prasejarah untuk lebih memahami risiko badai besar.

“Mereka menaruh uang mereka di mulut mereka dan benar-benar memulai penelitian ini,” kata Jeff Donnelly, peneliti badai kuno lainnya di Woods Hole Oceanographic Institution.

Untuk memprediksi bagaimana pola badai akan berubah sebagai respons terhadap kenaikan suhu, para ilmuwan iklim tidak banyak bicara: Hampir 170 tahun data yang bergunaSekejap mata dalam sejarah Bumi. Ilmu paleostorm menjanjikan untuk memperluas catatan badai ribuan tahun yang lalu dan memberikan gambaran yang lebih lengkap tentang betapa buruknya badai.

Ketika badai dahsyat melanda daratan, air menghantam pantai dan membawa gelombang pasir ke daratan. Jika danau terletak tepat di sepanjang pantai, bahan-bahan tersebut meresap ke dalamnya dan mengendap di dasar. Dengan mengukur radiokarbon pada lapisan tersebut, ahli paleontologi dapat menentukan kapan badai terjadi.

Seiring berjalannya waktu, pasir kasar yang diendapkan oleh badai di pantai akan dikelilingi oleh lumpur atau terjepit di antara lapisan pasir halus. Secara umum, semakin kuat badai, semakin kasar pasirnya, karena diperlukan tenaga yang lebih besar untuk memindahkan butiran yang lebih berat ke dalam danau.

Menemukan lapisan pasir badai di antara tumpukan pasir lainnya bisa jadi sulit – seperti “mencari jerami di tumpukan jerami,” kata Elliott.

Elliot tahu ketekunan. Dia dibesarkan di Michigan, membantu ayahnya membangun rumah selama liburan musim panas sambil belajar geologi di perguruan tinggi. Dia mengatakan dia melakukan percakapan yang menegangkan dengan ayahnya yang lebih konservatif tentang perubahan iklim.

Namun baru-baru ini, saya meluangkan waktu untuk memandu dia mempelajari data dan menjawab pertanyaannya. “Kami hanya duduk dan membicarakannya,” katanya. “Dan sekarang kami telah pindah ke titik di mana dia setidaknya lebih bersedia untuk berdiskusi dan mengakui bahwa ada sesuatu yang berubah.”

Di sini, di Danau Campbell, IN Taman Negara Bagian Cagar Alam Topsail Hill di Florida, perairan tawar yang hanya dipisahkan oleh punggung tipis pasir putih yang menyilaukan Dari Teluk Meksiko. Ini adalah salah satu dari sedikit tempat di dunia yang memiliki laguna pesisir dengan bukit pasir. Elliott, yang sudah lama menjadi peneliti badai, berpendapat bahwa ini adalah tempat yang ideal untuk mencari tanda-tanda badai kuno.

“Laguna pesisir sejauh ini merupakan tempat favorit kami,” katanya.

Setelah memasang pipa di dasar danau, Elliott dan Bregi, ilmuwan di Universitas Clemson, bergantian mengoperasikan derek dan menarik drum dengan tangan untuk mengeluarkan sebagian sedimen danau yang berharga.

“Sebaiknya ini lumpur,” kata Briggie. “Teruskan, teruskan, teruskan,” desak Elliot. “Saya harus keluar.” Inti pertama setinggi 1 kaki ini berisi lapisan pasir dari badai yang relatif baru, mungkin Badai Opal pada tahun 1995.

Untuk menemukan badai tertua, tim harus menggali lebih dalam dasar danau – dan ke masa lalu. Tanpa motor untuk rakit, Elliott dan Briggie mengandalkan mahasiswa mereka yang menggunakan kayak dan kano untuk menarik rakit melintasi danau seluas hampir 100 hektar.

Di balik pepohonan pinus yang rindang di sepanjang tepi danau, armada kecil menarik ponton ke arah tengah Danau. Sekelompok siswa lainnya duduk di tepi pantai mencari buaya.

“Awasi kepalamu,” kata Briggie sebelum dia mulai meluncurkan tabung plastik berongga lainnya ke dasar danau. Karena kelelahan, dia mulai membayangkan apa yang akan dia makan malam itu. “Aku akan makan es krim malam ini. Aku akan makan stroberi,” katanya.

Inti berikutnya lebih besar: sekitar 3 kaki kali 13 kaki. Yang terpanjang kemungkinan berumur lebih dari 10.000 tahun, kata Bregi. Baunya yang berkapur menunjukkan bahwa ia mengandung fosil laut kecil yang kaya akan kalsium karbonat yang dapat memberi tahu para peneliti lapisan mana yang tersapu dari laut.

Sekembalinya ke daratan, Elliot dan Briggie berjabat tangan.

Inti sedimen Gulf Coast lainnya menunjukkan periode aktivitas badai yang intens di wilayah tersebut, lebih buruk dari yang kita lihat saat ini. Ini berlanjut selama berabad-abad sebelum berakhir secara tiba-tiba sekitar 600 hingga 800 tahun yang lalu.

Apa yang menyebabkan badai itu bertiup lalu mereda? Ada teori yang menyebut perubahan letak sistem bertekanan tinggi di atas Samudera Atlantik Tinggi Bermuda Badai mungkin telah menjauh dari Gulf Coast menuju Pantai Timur. Hal ini menjelaskan mengapa danau-danau di New England mencatat peningkatan gelombang badai segera setelah aktivitas badai di sepanjang Gulf Coast menurun.

Faktor lainnya adalah semburan air hangat yang disebut Lingkaran saat ini, yang melewati Teluk Meksiko. Air ini pernah mengalir dekat pantai sebelum meluncur ke selatan menuju Teluk, sebuah perubahan yang menurunkan suhu air dan menghilangkan energi angin dari badai.

Fakta bahwa suhu permukaan Teluk meningkat lagi saat ini akibat perubahan iklim meresahkan mereka yang mempelajari badai kuno.

“Apa yang ditunjukkan dengan jelas oleh catatan-catatan ini adalah bahwa sistem iklim, yang tidak bergantung pada campur tangan manusia, sebenarnya mampu memodifikasi dirinya sendiri sedemikian rupa sehingga menghasilkan aktivitas yang belum pernah kita lihat dalam satu abad terakhir ini,” kata Donnelly. “Pertanyaan besarnya adalah, setelah kita benar-benar mulai mengendalikan perubahan iklim, apa kemungkinan hasilnya?”

Untuk menemukan jawabannya, ahli paleontologi mencari bukti lain dari tornado di balik lapisan pasir: menjelajahi gua untuk mencari tornado. Sedimen tetes Terbentuk dari hujan badai, mencari batuan karang di laguna yang tersapu badai, dan menjelajahi perpustakaan untuk mencari kliping koran, catatan kapal, dan entri buku harian untuk mencari catatan badai.

“Ketika Anda memiliki teknologi berbeda yang bekerja sama, ini mungkin merupakan pendekatan terbaik,” kata Liu.

Sebagian besar karya Eliot dan Bregi berfokus pada lingkaran pohon. Badai meninggalkan bekas yang tidak kentara pada pepohonan di pesisir pantai – setidaknya jika tidak tumbang oleh angin – karena lingkaran badai tersebut mencatat hujan lebat dan banjir air asin di masa lalu.

Brigi berusaha keras untuk menemukan kayu kuno, mengumpulkannya dari sisa-sisa batang pohon hingga peti mati berukir. Dia baru-baru ini menerima suntikan tetanus setelah ditusuk paku berkarat saat mengumpulkan kayu di loteng tua.

“Masalahnya di Amerika Serikat bagian timur ini adalah banyaknya penebangan hutan,” kata Brigge. “Pohon-pohon tua yang masih hidup sulit ditemukan.”

Kembali ke pantai, Elliott berlutut dan menggunakan perkakas listrik untuk memotong salah satu inti sedimen menjadi dua. Sepotong plastik tipis putus saat dia memandu perangkat di sepanjang tabung. Selalu siap memberikan pelajaran, dia membantu salah satu siswanya menyelesaikan tugas.

“Cantik,” katanya, memuji karyanya. Dia berhenti sejenak, tapi dia mendesaknya untuk melanjutkan. “Kamu baik, kamu baik.”

Serangkaian pita gelap di inti sedimen yang terbelah menjadi dua mungkin merupakan strata tornado, meski hanya analisis laboratorium komprehensif yang akan mengungkap kebenarannya. Laboratorium Elliott dan Bregi akan mencari fosil laut, mengukur ukuran butiran pasir, dan menganalisis tingkat isotop untuk mengukur intensitas badai kuno dan mengetahui kapan badai tersebut melanda.

“Ini adalah awal dari bisnis kami,” kata Elliott.

Di hotelnya setelah seharian bekerja di Danau Campbell, Elliott menelepon ayahnya. “'Apa yang kamu lihat?' 'Apa yang kamu pelajari?'” dia mengingat pertanyaannya.

Belakangan, dalam sebuah wawancara telepon, ayah Elliott, Tony Timmons, mengakui bahwa iklim sedang berubah, meskipun dia “tidak dapat membayangkan bahwa semua itu adalah ulah manusia”. Memiliki lebih banyak ilmuwan seperti putrinya yang meneliti perubahan iklim mungkin akan membuat masyarakat lebih cenderung menerimanya.

“Saya akan menjelaskan banyak hal kepada saya dan membuatnya menarik bagi saya, dan saya memahaminya,” katanya.

“Apa yang Anda lakukan penting,” tambahnya.