I udsendelse på DR2, Trusler mod jorden fortælles om Jef Donnellys nyeste opfindelse, XRF. Det er en røntgen-fluorescens kerneskanner kaldet en ”Tricorder”. Sediment-kerner fra prøver hentet op af jorden er dybest set en tidsmaskine. Det er en slags udboring der resulterer i en cylinderformet prøve fra jordens forskellige lag.  Prøverne fortæller hvornår der har været storme ved at kulstofdatere forskellige lag. Sådanne prøver strækker sig over en periode, der går ca. 1300 år tilbage i tiden. Sandlagene fortæller hvornår stormfloder har skyllet sandlag ind over stranden. Ligesom i disse Grission-Mayers årringe bruges ”Tricorder” til at lede efter ændringer i kemien. For eksempel er der mere strontium og calcium i havaflejringerne. Derved kan afgøres om det er fra stormflod eller nedbør. Estimater kan laves af styrken af den stormflod, der har aflejret de pågældende lag. Derved forlænges aflejringerne i prøverne i forhold til årringsdateringen med årtusinder. Prøverne viser at der har været heftige, gentagne hyper-cykler gennem de sidste 2500 år. De har ramt nu befolkede områder fra Cape Cod til Long Island, hvor der ellers ikke forventes at forekomme orkaner. En computer model kan genskabe og forudsige en stormflods virkning med henblik på evakueringsplaner.

Varme tårne
Owen Kellys forudsiger orkaner. Med satelit overvågning er det blevet lettere at forudse deres baner. Han tog oprindeligt udgangspunkt i en artikel fra 58 af Joanne Shaffer Simpson om en teori om kortvarige heftige tordenstorme, der rejser sig højt over orkanens øjemur. De kaldes ’varme tårne’. Princippet er enkelt: Varme ting stiger til opad. Hans egentlige arbejde begyndte med affyringen af Delta-raket i 1997. Om bord var en satellit, TRMM, Tropisk Regnmålings Mission. Dens radar ændrer vores syn på vejret. For første gang viser 3D-vejrfotos et varmet tårn, der hæver sig fra øjemuren mod stratosfæren.

Jeg ville i al hemmelighed gerne tro, at de isolerede, høje tordenstorme, der er 10 km i tværsnit over for orkanens 300, at de giver orkanen et spark, fortælles i udsendelsen. For 50 år siden var udgangspunktet et simpelt præmis: Varme ting stiger til vejrs. Teorierne er, at et varmt tårn stiger som en boble eller hæver sig som en fjer. Et varmt tårns bevægelse opad varer cirka 20 minutter. Stort set den tid, det tager luft at stige 15 km til vejrs. Det er princippet for cirkulationen i atmosfæren. Uanset hvordan, så har det varme tårn en kraft, der oplader orkanen.

For at forstå et varmt tårn, må man se orkanen som en termisk motor. Den varme søjle suger luft ind forneden. (Lige som en petroleumslampe). Den mindre tætte luft stiger og skaber energi, der drejer møllen. (Som den traditionelle jule-engle-dekoration, der drejer en vandret propel ved hjælp af varmen der stiger op fra et stearinlys). En orkans øjemur suger fugt ind fra den varme havoverflade. Overfladeluft snor sig ind og stiger hurtigt. Idet fugten bliver til regn, afgiver den varme, der forstærker orkanen. Hvert et gram vand, der fortættes føjer 2000 joules til atmosfæren, så det frembringer en hel del varme. Det varme tårn afgiver mere energi på kortere tid ligesom et overladet stempel i en bilmotor. Den opadstigende luft er hurtigere, og det giver højere vindhastighed. Ligesom bilen kører hurtigere, når speedertrykket øger benzintilførslen.

Kelly håber, at hans resultater kan blive et redskab til advarsel om, at en orkan vil intensiveres højst seks timer efter, at et tårn er set. Billeder af Katrina viste adskillige varme tårne. Men teknikken er endnu ikke godtaget som prognose-værktøj. Hvis radarmålinger viser flere tårne, mens orkanen nærmer sig, er der 82 % i risiko for intensivering.

Orkanen Isabel fødes
Fødslen af en orkan ser i sig selv ud til at være usandsynlig. Mange variabler skal finde sammen på samme tid og på rette sted.

11.000 km længere væk i Østafrika hæmmer bjergtinder luft, der er i høj hastighed, og der opstår kraftig turbulens. Kun hvis atmosfæreforholdene er de rette, når hvirvlerne over Sahara til Atlanten. Er forholdene her de rette, opstår tordenstorme. Hvis disse storme forenes, kan de danne den velkendte spiralform. Opbygning af en orkan kræver en varmestrømning på mindst 10.000 meter. Stormene skal så at sige forene sig og danse i en rundkreds og danne en orkan, der indsuger fugtig luft som har bevæget sig mange tusind kilometer, fortæller Dr. James J. O’Brien, Florida State University.

El Niño og Bermuda Highs
Orkaner er et ekspressystem, der fjerner varme fra troperne. Et airconditionanlæg, der holder planeten i live. El Niño afværger faktisk orkaner ved at tvinge jetstrømme ned i orkanområderne. Den højtliggende tværvind kapper orkanens øverste skylag og lægger den dermed død. Uden El Niño i styrkedes Isabel i 2003 uforstyrret. Isabels chance for at ramme land afhænger af ”Bermuda Highs”, et højtrykssystem der danner en stor cirkel der breder sig ude i Atlanterhavet mellem Florida og Mexico. El Niño fungerer som en slags målmand, der kan afbøje en orkan. Dets tryk tvinger orkanen langs ”Bermuda Highs” periferi. Placeringen er afgørende. Det sender Isabel mod North Carolina og det blev statens bekosteligste uvejr i 2003. Ændringer af kysterne på grund af global opvarmning kan forøge risikoen for hyper-orkaner når El Niñjo ikke kan afbøje orkanen til at følge ”Bermuda Higs” periferi.

53 års data fra havet
Til søs kan havenes tilstand fremme forholdene for hyper-orkaner. Indikationerne ligger ud for Bermudas kyst om bord på forsyningsskibet Atlantic Explorer. Herfra indsamles vandprøver hver 2.-4.uge, som man har gjort de sidste 53 år. Vores CTD registrerer varmeledningsevne, temperatur og dybde, en mængde oplysninger om forandringer i havet, som måske kan vise, hvorfor vi er på vej ind i hyper-orkaneernes vold, fortælles i udsendelsen. Orkaner behøver en havoverflade temperatur på 27 grader eller mere. I et lag kaldet ”blandingslaget”, der er cirka 90 m dybt, kan forskerne se forandringerne. Det er et vigtigt tegn på havets reaktion på klimaforandringerne. Fortæller Nick Bates, seniorforsker på Bermudas oceanografiske institut. Hans tal bekræfter ½-1 grads opvarmning af havet på 50 år. Det er nok til at forlænge orkan-sæsonen. I 50erne havde vi et varmt blandet lag i fire måneder, hvor det nu varer 4 ½ måned. Der er mere varmeenergi så de kan fastholde deres styrke og måske øge den.

Plankton og CO2
En anden indikator om et varmere ocean ses i havets phytoplankton. Disse små havplanter optager over 100 mio. t CO2 fra atmosfæren pr. dag, hvilket gør havet til et effektivt filter, der renser atmosfæren for den CO2, der holder på varmen. Men ifølge data fra dette og andre forskerskibe trues planktonet i den s stadigt varmere havoverflade. Det er en potentiel urovækkende cyklus. Mindre plankton til at optage CO2 betyder mere CO2 i luften. Jo varmere planeten bliver, desto varmere bliver havet. Så med utilstrækkeligt planton kan orkanerne, der kan fungere som et kølesystem ved at føre varme nordpå, øge i frekvens og styrke. Et planetarisk airconditionanlæg på overtid. Dermed frygter forskerne øget risiko for hyper-orkaner.

Jorden er i en mellemistid med et usædvanlig stabilt klima, og civilisationen har blomstret. Men det viser sig, at det stabile vejr faktisk er unormalt. Pludselige svingninger mellem koldt og varmt er normen. Pludselige kuldeperioder kan slå til, hurtigere end man aner. Årsagen til lange kuldeperioder kan ligge på havbunden. Det lader til, vi kan forårsage den næste lange kuldeperiode. Temperaturen spiller en vigtig rolle for havstrømmenes bevægelser.

Fortalt i Naked Science National Geographic udsendelsen Big Freeze om klimateorier med blandt andet Prof Richard Alley, Pennsyvania State Universit:

Global termohalin cirkulation
Varmt vand er mindre tæt end koldt vand, så det stiger op. Koldt vand er tættere, så det synker. Havene omkring ækvator får mere sollys end dem ved polerne. Vandet opvarmes, stiger og bevæger sig mod polarhavene. Denne bevægelse kaldes global termohalin cirkulation. Når det varme vand kommer til polerne køles det. Så synker det og presses tilbage til ækvator langs havbunden. Det varme vand fører varm luft med sig. I Nordatlanten kaldes denne luftbevægelse Golfstrømmen. Den bærer en varme med sig, som svarer til en million kraftværker. Det er hovedårsagen til, at der er relativt varmt i England. Det varme vand og luften opvarmer ikke kun verden, men stabiliserer også vejrmønstre.

Transportbåndet, den globale termohaline cirkulation, hvor den gule farve illustrerer varmt vand fra Golfstrømmen, mens den blå farve er det afkølede vand, der presses tilbage langs havbunden. (Snapshot fra Naked Science National Geographic udsendelsen Big Freeze)

Teorien er, at hvis havtransportbåndet stopper, stoppes også distributionen af varmt vand og luft. Det kan føre til klimaændringer.

Men hvad er mægtigt nok til at stoppe vandcirkulationen?
Den sidste lange kuldeperiode kan give os svar. Da den sidste istid var ovre, for ca. 13.999 år siden, begyndte temperaturen at stige. Nordamerikas is kappe smeltede. En stor ferskvandssø blev dannet, hvor Hudson Bay ligger i dag. Søen var opdæmmet af isbjerge. Men under en voldsom begivenhed brast dæmningerne. 9.500 trillioner liter ferskvand fossede ind i Nordatlanten. Det er 450 gange mere, end hvad der løber gennem Niagara Falls hver dag. Den store mængde ferskvand mindskede saltindholdet i Nordatlanten. Dette ville ikke betyde noget, hvis det ikke var for en ting. Ferskvand er mindre tæt end saltvand. Det vil ikke synke. Tæthedsændringerne betyder, at den termohaline cirkulation begynder at sagtne farten. Den varme luft cirkulerer ikke mere. Vejrmønstret bliver påvirket, og temperaturen falder.

Kan klimaændringer udrydde en hel art?
Svaret kan ligge under jorden i den store salpetermine i Rockcastle County, Kentucky. Antropologen Kenneth B. Tankersley, Northern Kentucky University studerer bratte klimaændringer ved at undersøge fossiler. Han er leder af et team, der søger efter klimændringer sidst i pleistocænperioden for 13.500 år siden. Grotternes konstante temperatur og fugtighed bevarer dyreknogler i lag på lag af aflejringer. De er perfekt arkiveret i kronologisk rækkefølge. De viser hvor foranderligt klimaet har været. Grotter er miljømagneter. De samler rester af planter og dyr. Tankersleys team bruger tager prøver fra lagene ved hjælp af et håndrevet bor, der inddæmmer en cylinderformet jordprøve, der indeholder rester af fossile knogler og plantemateriale. Jo dybere det når ned jo ældre er fossilerne de år ud. De finder rester af den gigantiske snapsskildpadde og en tå knogle fra Platygonus Compressus. Det er en slags gigantisk gris.  Over 30 forskellige slags kæmpepattedyr, bævere så store som en bjørn og dovendyr så store som et træ  forsvandt sidst i pleistocæn perioden, da klimaet ændrede sig.

Alaskas havis
Forskere prøver at finde ud af, hvor stor påvirkning global opvarmning kan have på kuldeperioder. Mange, som klimatologen Dr Don Perovich, Researchr Geophysicist, CRREL, er rejst til Barrow, Alaska, den nordligste bebyggelse i USA for at studere global opvarmning. Hvis der er global opvarmning, vil man se det her først, fortæller han. Dr Don Perovich studerer hvordan global opvarmning påvirker islag. Han har gjort skræmmende opdagelser. Den arktiske havis er omtrent på størrelse med USA. For hvert årti de sidste 30 år er områder på størrelse med New Hampshire og Colorado gået tabt. Nogle forskere mener, der ikke vil findes havis om sommeren om 50 år. Ude på isen bores et hul for at måle tykkelsen. Perovitchs studier viser ikke kun, at den arktiske is krymper. Den bliver også tyndere. Områderne ændrer sig et par procent pr. årti. Isen har en anden proportion. Vi vil vide, hvordan den ændrer sig, fortæller han. I 1960erne var den arktiske havis gennemsnitligt tre meter tyk. I dag er den under to meter. Det er en 40 procents nedgang i gennemsnitstykkelsen. Det gamle islag kan være væk om 50 år. Så er der ingen havis om sommeren. Dette er ikke sket i tusinder af år. Tabet af havis kan få katastrofale følger. Isen fungerer som en prop, der forhindrer ferskvandsis i at løbe ud i havene. Når havisen forsvinder, løber ferskvandsgletsjerne ud i havet. Dette mindsker saltindholdet i havene og bremser vandcirkulationen. Eftersom mere og mere is smelter, ligesom for 13.000 år siden, kan det forårsage en ny kuldeperiode. Men lige nu er der ingen, der ved, om eller hvornår det vil ske eller hvor alvorligt det bliver. Men er det bare brøkdelen så hårdt som Yngre Dryas kan det true livet, som vi kender det.

Grønlands indlandsis
Niel Bogue, Oceanographer er på Grønland for at studere indlandsisen. Han udtaler, Jeg tror, der er beviser, som indikerer, det har sagnet farten. De prøver at finde ud af, om det vil fortsætte, eller om farten vil stige. Bouge og teamet måler saltindholdet og temperaturen i Labradorhavet – en vigtig del af det kolde Nordatlanten. Målingerne viser, hvor meget koldt vand, der synker og hvor hurtigt. Der er en indikator for, hvordan det står til med vandcirkulationen. Forskningen i Labradorhavet er vigtig for at kunne forudse effekten af ændringer i vandcirkulationen og klimaet. De er her for at søsætte en ”Sea Glider”. Denne højteknologiske torpedo måler saltindholdet i Labradorhavet. Bougue håber, den nye teknologi vil give dem svaret på spørgsmålet: Er den termohaline cirkulation ved at gå i stå? Den skal søsættes på dybt vand, hvilket betyder, de må operere godt 65 km fra kysten. Den afslører noget om denne del af vandcirkulationen, vi ikke vidste. Dybt vand dannes ikke så hurtigt. Drivkraften bag vandcirkulationen er mindre til stede i dag.

Strømmen i Atlanterhavet
Forskere fra National Oceangraphy Centre i South Hamton, England har studeret strømmen i Atlanterhavet de sidste 50 år. Studier viser, at vandcirkulationen var konstant frem til 2004. Men så ændrede det sig pludseligt og sagtnede farten. De mener også, is, der smelter pga. global opvarmning, kan stoppe båndet. Den skræmmende spådom er, at temperaturen i Europa indenfor de næste 20 år kan blive mere som i Canada. Temperaturen kan falde med op til ti grader. Om vinteren kan der blive under minus 34 grader.

Nogle forskere mener, der er 50 % chance for, at vandcirkulationen vil stoppe i løbet af de næste 100 år. De forløbige undersøgelser viser, at den globale termohalin cirkulations effekt ikke er alarmerende fortælles det i udsendelsen.

Epolog

Til trods for disse dystre perspektiver mener stjernetydere, at Vandmandens sfære faktisk skulle blive bedre for menneskeheden. Vandmanden associerer noget med vand, måske mere vand i havene, men sternetyderne mener altså at det på grund af indsigt alligevel skulle blive bedre.

Hvorfor, der skulle være sket en stor ændring i 2004 er et spørgsmål man kunne undre sig over. Med en industri, der formodentlig forurener mindre end tidligere og at de moderne biler sammen med katalysatorer skulle man tro, at der blev udledet mindre CO2. Bliver vi indhentet af tidligere forurening eller er det et resultat at det stigende antal af mennesker på planeten og dermed en stigenden mængde industri og biler?