Waarom was orkaan Helene zo verwoestend?

Een perfecte storm van klimaat-, geologische en geografische omstandigheden hebben zich samengevoegd om van orkaan Helene een van de meest verwoestende stormen te maken die ooit de Verenigde Staten hebben getroffen. Dagen nadat het op 26 september in de Big Bend-regio van Florida was beland en honderden kilometers het binnenland in was gereisd, blijft de verwoestende impact van Helene groeien.

Opgewekt door warm water in de Golf van Mexico, dat door klimaatverandering honderden keren waarschijnlijker is geworden, intensiveerde de storm zich snel op zee. Tegen de tijd dat Helene aan land kwam als een categorie 4 storm, hadden de windsnelheden een snelheid van meer dan 209 kilometer per uur (130 mijl per uur) (SN: 9/27/24).

Science News verzamelt lezersvragen over hoe om te gaan met de veranderende klimaat van onze planeet.

Wat wilt u weten over extreme hitte en hoe deze kan leiden tot extreme weersomstandigheden?

De krachtige windstoten duwden de zee het land op, wat resulteerde in recordbrekende overstromingen die kustgemeenschappen metersdiep onder water zetten. Bij Keaton Beach, Fla., werd geschat dat de stormvloed minstens 4,5 meter (15 voet) hoog was.

Voorlopige modellering na de landing van de stormvloed van orkaan #Helene geeft aan dat gebieden binnen de Big Bend-regio van Florida bij Keaton Beach, Steinhatchee en Horseshoe Beach waterstanden bereikten van meer dan 15 ft boven de grond.

En dat was nog maar het begin. Na landinwaarts te zijn getrokken, bewoog Helene naar het noorden door Georgia, waarbij Atlanta een recordbrekende 28 centimeter (11 inch) regen binnen 48 uur ontving, waarmee het vorige record van 24 centimeter (9,6 inch) uit 1886 werd overtroffen. Toen Helene de Appalachen binnentrok, veroorzaakte de regenval wijdverbreide overstromingen en snelbewegende aardverschuivingen die debris flows worden genoemd, dodelijke en onstuitbare mengsels van water, grond en rots die kilometerslang bergafwaarts kunnen razen.

Met name het bergachtige westelijke deel van North Carolina werd zwaar getroffen, met sommige locaties zoals Jeter Mountain en Busick die meer dan 76 centimeter (30 inch) regenval meldden. Weggespoelde wegen en omgevallen elektriciteitsleidingen veroorzaakten storingen die de stad Asheville, waar bijna 100.000 inwoners wonen, isoleerden.

Op 1 oktober is het dodental als gevolg van orkaan Helene gestegen tot meer dan 130 personen in zes staten en dat aantal kan de komende dagen nog stijgen aangezien honderden nog als vermist worden opgegeven. Bovendien worden de bijbehorende economische schade geschat op ongeveer $150 miljard.

Om erachter te komen hoe Helene in staat was om een verwoestend spoor van schade ver in de bergen achter te laten, sprak Science News met vier experts. Charles Konrad is klimatoloog aan de University of North Carolina in Chapel Hill. Kust oceanograaf Rick Luettich en aquatische ecoloog Hans Paerl zijn allebei werkzaam bij UNC, gevestigd in Morehead City. En geoloog Brad Johnson van Davidson College in North Carolina bestudeert aardverschuivingen, erosie en de evolutie van het landschap van het zuidoosten van de Verenigde Staten. Hun antwoorden zijn bewerkt voor duidelijkheid en beknoptheid.

SN: Waarom was de stormvloed van deze orkaan zo verwoestend?

Luettich: Het bijzondere aan Helene was dat het echt groot was, en dat betekent dat het heel veel water kan verplaatsen. [Tropische stormwinden reikten meer dan 480 kilometer (300 mijl) vanaf het centrum.] Onze modellen voorspelden dat vrijwel alle barrière-eilanden, van Estero Island ten zuiden van Fort Myers tot rond Tampa Bay, onder water zouden gaan. Naar ons beste huidige begrip was dat redelijk nauwkeurig. Het tweede was dat toen Helene over de Golf [van Mexico] bewoog, en vooral toen het begon aan land te gaan, het boven zeer warm water was. Dat hielp het een zeer sterke kern zich snel te ontwikkelen.

De plank van westelijk Florida is ook vrij breed en ondiep, en dat maakt het vatbaar voor stormvloed. Diep water is moeilijk op te tillen. En natuurlijk is Big Bend in Florida C-vormig, en als je water in dat gebied omhoog duwt, gaat het zich verzamelen in de haak.

SN: Zijn er nog blijvende effecten of risico's in kustgebieden door deze storm?

Luettich: Onze barrière-eilanden, die meestal bestaan uit zandduinen, zijn de belangrijkste verdediging tegen overstromingen. Wanneer een storm zoals Helene langskomt en ze beschadigt of overlaat, kan een latere, minder zware storm gebeurtenis gebieden overstromen die anders beschermd zouden zijn.

Er bestaat geen twijfel over dat Helene de westkust van Florida gevoeliger heeft gemaakt voor overstromingen door minder krachtige gebeurtenissen, mochten die de komende maand plaatsvinden. Er is op dit moment een soort storm aan het ontstaan in de Golf. We zijn erg onzeker over hoe het eruit gaat zien. Maar er zal waarschijnlijk iets gebeuren.

Paerl: Al die regen die is gevallen, wordt afvoer en draagt allerlei verontreinigingen met zich mee. Je kunt je voorstellen dat een benzinestation overstroomd wordt en alle verontreinigingen eruit komen. Of een afvalwaterzuiveringsinstallatie. In die overstromingen zitten pesticiden, herbiciden, PFAS, een hele cocktail van chemicaliën.

En dan zijn er ook nog de voedingsstoffen die uit meststoffen op akkers worden weggespoeld. Als er een storm komt, kunnen deze voedingsstoffen in onze estuariale en kustgebieden terechtkomen en tot algenbloei leiden. Deze bloeien kunnen soms giftige stoffen produceren die schadelijk kunnen zijn voor vissen, ongewervelden, huisdieren en mensen, en ze kunnen overal van dagen tot maanden duren.

SN: Waarom heeft Helene de Appalachian Mountains zo zwaar getroffen?

Konrad: In de bergen was er wat meteorologen een voorlopergebeurtenis noemen, die net voor de orkaan plaatsvond. Ik denk dat het vliegveld van Asheville zes tot zeven inch regen kreeg voordat de regenval van Helene zelfs daar aankwam.

Je kunt het zien als een voorsprong op de regenval. Er was al aanzienlijke overstromingen. De bodems waren verzadigd en beken stonden al op een mild tot matig overstromingsniveau.

Om het nog erger te maken, blies de wind uit het zuidoosten en oosten, en die lucht moet stijgen over een groot en steil landformaat in de bergen, genaamd de Blue Ridge-escarpment. Wanneer lucht stijgt naar hogere hoogten, komt deze in contact met lagere druk, waardoor deze zich uitzet, afkoelt en vocht vrijgeeft in de vorm van neerslag. Toen Helene de lucht over de escarpment begon te duwen, veroorzaakte het een enorme versterking van de regenval in dat gebied.

Johnson: Het is niet verrassend om in deze situaties aardverschuivingen en modderstromen te krijgen.

De vastgestelde drempelwaarde voor aardverschuivingen in North Carolina is vijf inch regen. Als je kijkt naar elke reeks aardverschuivingen die hebben plaatsgevonden, gebeurt dit bijna altijd bij een gebeurtenis waarbij je minstens zoveel regen krijgt.

Dit is de meest angstaanjagende video van modderstromen die ik heb gezien van de overstromingen in East Tennessee/Western North Carolina#HurricaneHelene #tnwx #ncwx #flood pic.twitter.com/gDCI09Ge4a

Toen de storm begon toe te slaan, had elke regenmeter die ik toegang had tot in de bergen meer dan acht inch regen, sommige waren op tien inch, en de orkaan was nog steeds 160 kilometer van de Golf vandaan. Ik dacht gewoon, ik kan geen manier bedenken waarop dit niet eindigt in tientallen tot honderden aardverschuivingen.

SN: Zijn er nog blijvende gevaren in de bergen als gevolg van deze orkaan?

Johnson: Het hoogste risico op overstromingen, aardverschuivingen en modderstromen is tijdens de neerslaggebeurtenis. In mijn ervaring, zodra die neerslaggebeurtenis voorbij is, ben je redelijk veilig. Maar er zijn andere gevaren, met mensen die in de regen rondlopen met neergehaalde stroomlijnen, en onvermijdelijk zijn er overstromingen in de vallei.

Konrad: Hopelijk gaat het opdrogen, maar de bodems zijn erg nat. Ik weet zeker dat er veel plaatsen zijn waar de regenval de basis heeft gelegd voor aardverschuivingen en modderstromen, zodat het nu niet veel regen meer zou kosten om dit te activeren. Ook rotsverschuivingen.

Veel mensen in deze gemeenschappen zullen geen toegang hebben tot medicijnen of gezondheidszorg vanwege de schade aan de wegen, en ik denk dat er veel indirecte sterfgevallen zullen zijn. Het is een zich ontvouwende ramp op het gebied van de publieke gezondheid.

Vragen of opmerkingen over dit artikel? E-mail ons op [email protected] | Drukwerkkopieën FAQ

Nikk Ogasa is een redacteur die zich richt op de natuurwetenschappen voor Science News. Hij heeft een masterdiploma in geologie van de McGill University en een masterdiploma in wetenschapscommunicatie van de University of California, Santa Cruz.

We bevinden ons op een kritiek moment en het ondersteunen van klimaatjournalistiek is belangrijker dan ooit. Science News en onze moederorganisatie, de Society for Science, hebben uw hulp nodig om de milieu-geletterdheid te versterken en ervoor te zorgen dat ons antwoord op klimaatverandering gebaseerd is op wetenschap.

Abonneer u alstublieft op Science News en voeg $16 toe om de wetenschappelijke geletterdheid en begrip uit te breiden.