hurrikaani

Ensilöytö: hurrikaanien aiheuttama luonnonvalinta kasvatti liskojen varpaita

Pe, 07/27/2018 - 15:53 Jarmo Korteniemi
Kuva: Rian Castillo

Tutkijat havaitsivat, että lyhytjalkaiset ja isovarpaiset anolisliskot selviytyvät hirmumyrskyistä pitkäkoipisia paremmin. Tämä on ensimmäinen konkreettinen esimerkki siitä, kuinka myrsky on aiheuttanut suoraan valintapainetta johonkin eläimen ominaisuuteen niin että se on voitu mitata.

Tutkijat mittasivat Anolis scriptus -lajin liskojen ominaisuuksia Länsi-Intian saaristossa juuri ennen kahta voimakasta hirmumyrskyä. Myrskyjen laannuttua he palasivat saarille takaisin jatkaakseen analysointia. Mittausten välillä oli kulunut vain kuusi viikkoa.

Myrskystä selvinneet liskot olivat keskimäärin pienempiä kuin aiemmin. Mikä mielenkiintoisinta, niiden reisiluut olivat suhteessa aiempaa lyhyempiä ja tarttumista edesauttavat varvasanturat taas suuremmat. Pienet, lyhytreitisemmät ja isovarpaiset selvisivät siis hurrikaanista paremmin.

Ennen myrskyjä otettiin mitat 71 liskon kehoista, mukaan lukien kokonaispituus ja raajojen luiden pituudet. Myrskyjen jälkeen samat mitat otettiin 93 yksilöltä. Vaikka sekä näytemäärät että muutokset eivät olleet erityisen suuria, tiettyjen kehon kokosuhteiden muuttuminen populaatiossa erottui tilastoanalyysissä merkittävänä.

Käytännön kokeet osoittivat, että lyhyet reidet ja suuret varpaat auttavat liskoja pysymään paremmin kiinni oksissa kovalla tuulella. Tutkijat asettivat liskot ohuen kepin päälle ja altistivat ne alati kovenevalle ilmavirralle. Eläimet vetäytyivät kepin tyynemmälle puolelle, vetivät etujalkansa lähelle kehoa ja asettivat pitkän pyrstönsä kepin pituutta pitkin. Pitkät takajalat jäivät kuitenkin tuulelle alttiiksi ja aiheuttivat lopulta liskon irtoamisen. Siksi suuremmilla varvasanturoilla varustetut ja lyhytjalkaisemmat selvisivät kepeillä pidempään kuin muut.

Yllä kuva, jutun lopussa video koetilanteesta.

Tutkimus julkaistiin vastikään Nature-tiedelehdessä. Kyse on tiettävästi ensimmäisestä kerrasta, kun hurrikaanin aiheuttama valintapaine osoitettiin kiistattomasti. (Jo aiemmin toki tiedettiin, että myrskyt tappavat suuria määriä eläimiä ja aiheuttavat muitakin tuhoja elinympäristöille.)

Tutkittavat liskot asustelevat kahdella kannaksen yhdistämällä pensaikkoisella saarella (Pine Cay ja Water Cay) Turks- ja Caicossaarilla. Voimakkaat hurrikaanit Irma ja Maria riepottelivat aluetta syyskuussa 2017.

Turks- ja Caicossaaret ovat saariryhmä Atlantilla, Floridasta kaakkoon ja Haitista pohjoiseen. Saaret ovat Yhdistyneiden kuningaskunnan erillisalue. Ne eivät maantieteellisesti ole osa Karibiaa, vaan kuuluvat Bahamasaarten ohella Lucayanin saaristoon.

Hurrikaanit eivät ole Lucayanilla mikään uusi asia. Miksi liskopopulaatiossa siis alunperin edes oli pitkäreisisiä yksilöitä - eikö toistuvien myrskyjen olisi pitänyt karsia sellaiset huonot piirteet geenipoolista? Tässä vaiheessa asiasta on mahdotonta sanoa mitään varmaa. Luultavasti hurrikaanit ovat tähän asti olleet vain marginaalinen valintapaineen aiheuttaja, ja muut tekijät vaikuttavat enemmän. Ehkäpä päivittäinen kiipeily tai saalistajia pakoon juokseminen suosivat pidempiä takajalkoja.

Ilmastonmuutoksen myötä yleistyvät hurrikaanit saattavat kuitenkin muuttaa tilannetta, ja kasvattaa lyhytjalkaisten liskojen lisääntymisetua.

Anolis scriptus on pieni 4 - 7 -senttinen liskolaji, jonka esiintymisalue kattaa koko Lucayanin saariston. Suomalaista nimeä eläimellä ei liene, mutta sen englanninkielinen nimi tarkoittaa hopeasaarianolia (Silver key anole; "key" tulee "pientä saarta" tarkoittavasta espanjan cayo-sanasta).

Tutkitun liskon lähisukulaisia esiintyy ympäri Länsi-Intian saaria sekä läheisillä manneralueilla. Tämän monipuolisen liskosuvun lajit tarjoavat darwininsirkkujen ohella eräitä parhaimpia esimerkkejä hyvin nopeasta sopeutumislevittäytymisestä eli ns. adaptiivisesta radiaatiosta. Uusiin elinympäristöihin joutuessaan liskoille kehittyy uusia ominaisuuksia vain muutamissa sukupolvissa, ja näin populaatiot lopulta lajiutuvat erilleen. Liskoilla esiintyy myös paljon konvergenttia evoluutiota: geneettisesti kaukaisetkin lajit voivat kehittää toisiaan muistuttavia piirteitä, jos vain joutuvat samankaltaiseen ympäristöön.

Anolisliskojen suku on runsaslajisin vesikalvollisten (matelijat, nisäkkäät ja linnut) eläinten suku. Useita anolislajeja pidetään myös lemmikkeinä.

Lähteet: Donihue ja kumpp.: Hurricane-induced selection on the morphology of an island lizard" (Nature, 2018, maksumuurin takana); Editorial: "How lizards got their big feet" (Nature, 2018); Losos, Warheitt & Schoener: Adaptive differentiation following experimental island colonization in Anolis lizards (Nature, 1997)

.

Video liskojen kiinnipitelyominaisuuksista kovassa tuulessa.

Otsikkokuva: Rian Castillo

Yhdysvalloissa syöksynyt rahtikone oli kuuluisa Hurricane Hunter

Eilen Yhdysvaltain Geogian osavaltiossa tapahtui ikävä lento-onnettomuus, kun Hercules -rahtikone putosi alas ja sen yhdeksänhenkinen miehistö sai surmansa. Kyseessä oli romutukseen menossa ollut kuuluisa Hurricane Hunter, eli säähavaintokone, jolla lennettiin läpi hurjien pyörremyrskyjen.


Ilmailun tapahtumista raportoiva Lentoposti kertoo, että kyseessä oli Yhdysvaltain Puerto Ricon kansalliskaartin WC-130H -lentokone 65-0968, joka oli yksi vanhimmista käytössä olevista Hercules-koneista.

Tämä yli 60-vuotias kone oli matkalla romutukseen. Kansalliskaartilla on ollut Puerto Ricossa käytössään kaikkiaan viisi Herculesta, joista osa ei ole enää ollut lentokunnossa.

Yllä olevalla videolla näkyy, millaiseen ryskytykseen hurrikaanin läpi lentävä kone joutuu. Hercules on kuitenkin tehty rajua käyttöä varten, joten se ei ole tällaisista olosuhteista moksiskaan. Myöskään ikä ei sinällään ole lentokoneissa ongelma, sillä niitä huolletaan koko ajan ja osia uusitaan jatkuvasti.

Onnettomuuden syystä ei ole vielä tietoa, mutta kone on pitkän lentouransa aikana ollut pahemmissakin paikoissa.

Kuuluisia Hurrikaaninmetsästäjiä on USA:ssa useita.

Näiden vanhojen Hercules-koneiden rinnalle ovat tulleet koneen uudet versiot, C-130J:t, jotka tosin ovat säälaitteistojen asentamisen jälkeen ristitty virallisesti WC-130J:ksi (samaan tapaan kuin tuhoutunut kone oli WC-130H). Lisäksi käytetään Orion-merivalvontakoneesta tehtyä säätutkimusversiota ja erikoisvarusteltuja G-IV Gulfstream -liikesuihkukoneita.

WC-130H

Lentoja tekevät USA:n ilmavoimien 53. säätutkimuslentueen lisäksi Yhdysvaltain liittovaltion sää- ja valtamerentutkimusorganisaatio NOAA. Atlantin ja Meksikonlahden lisäksi tutkimuslentoja pyörremyrskyihin tehdään myös Havaijilta.

Vaikka satelliiteista pystytään näkemään sääilmiöitä jo erittäin hyvin, on edelleen tärkeää käydä paikan päällä pyörremyrskyn sisällä tekemässä tarkkoja mittauksia. Koneista myös pudotetaan sondeja, jota lähettävät tietoja pudotessaan.

Video: Näin tornado syntyy

Yhdysvaltain keskiosien laajoilla tasangoilla on usein huimia pyörremyrskyjä, tornadoja, jotka saavat aikaan paljon tuhoa ja joita myrskybongarit tulevat katsomaan kautta maailman.

Keskimäärin maahan asti ylettyviä tornadoja havaitaan vuodessa noin 1200 ja viime aikoina ilmastonmuutoksen myötä ne ovat tulleet yleisemmiksi sekä voimakkaammiksi.

Vuonna 2011 oli Oklahomassa oli muutamia erityisen voimakkaita pyörremyrskyjä, jotka ovat nyt heränneet uudelleen henkiin tietokoneiden simulaatioissa.

Wisconsin–Madisonin yliopiston Sääsatelliittitutkimuskeskuksen (Meteorological Satellite Studies, CIMSS) tutkija Leigh Orf on onnistunut jäljittelemään hyvin luonnollisesti supertietokoneilla todella tapahtuneen tornadon syntyä ja kehitystä, ja tulos on paitsi kiinnostava, niin myös visuaalisesti upea.

Tutkimuksella on myös löyhä yhteys Suomeen: Wisconsin–Madisonin sääosaston suuri nimi oli vuosikymmenien ajan 1950-luvun lopulta alkaen Verner Suomi, toisen polven amerikansuomalainen, joka keksi käyttää ensimmäisenä satelliiteja sääilmiöiden havaitsemiseen. Hänen mukaansa on nimetty Nasan NPP Suomi -satelliitti.

Tarkemmin Verner Suomesta voi lukea Suomi 100 -satelliitin sivuilta.

NASAn mystinen vakoilukone kävi tutkimassa hurrikaania (video)

La, 10/24/2015 - 19:26 Jari Mäkinen
Patricia kuvattuna avaruusasemalta

Viime yönä Suomen aikaa Meksikon keskiosiin Tyynen valtameren puolelta meren päältä siirtynyt ennätyshurrikaani Patricia on hiipunut trooppiseksi myrskyksi. Sen odotetaan heikkenevän edelleen kulkiessaan Meksikon vuoristoalueiden ylitse lauantain kuluessa. 

Vuoriston ylitys tosin saattaa lisätä myrskyn vesipitoisuutta, joten se saattaa tuottaa myöhemmin Meksikossa ja Yhdysvaltain eteläosissa erittäin voimakkaita sateita. 

Koska myrsky on tähän saakka kulkenut harvaan asuttujen alueiden päällä, on se tuottanut pelättyä vähemmän tuhoja. Siitä huolimatta se oli ennätyksellisen voimakas viidennen kategorian hurrikaani tullessaan maan päälle lounaisessa Meksikossa Cuixmalassa iltapäivällä klo 6:15 paikallista (yöllä klo 2:15 Suomen aikaa). Sen keskimääräinen tuulen nopeus oli silloin automaattisten mittausten mukaan 265 km/h ja suurimmat puuskat olivat liki 340 km/h.

Aiemmin päivällä tuulen keskinopeus oli suurempikin, jopa 320 kilometriä tunnissa, ja sen paine oli ennätyksellisen matala, vain 879 hPa. Silloin Patricia löi kaikki hurrikaanien (siis Amerikan mantereen itä- tai läntisellä puolella olevien pyörremyrskyjen) mitatut ennätykset.

Tyynellä valtamerellä hurrikaanikausi on ollut erittäin voimakas ja nähtävästi ennätyksellinen El Niño lämpimine meren pintalämpöineen on syynä aktiviteettiin. Kun meren lämpötila on paikoitellen yli 30°C, ovat näinä aikoina olosuhteet otolliset pyörremyrskyjen syntymiseen.

Myrskykeskusta on tutkittu tavallista enemmän niin avaruudesta satelliitein kuin myös lentokonein.

Kenties vaikuttavimman kuvan siitä on ottanut Kansainvälisellä avaruusasemalla oleva Scott Kelly, jonka otos valtavan suuresta myrskykeskuksesta sen ollessa voimakkaimmillaan on otsikkokuvana.

Lennossa ovat olleet niin Yhdysvaltain sää- ja valtamerentutkimusorganisaatio NOAA:n "Hurricane Hunters", Lockheed WP-3D Orion, kuin myös NASAn käytössä oleva, salaisesta vakoilukoneesta tehty erittäin korkealla lentävä tutkimuskone WB-57 (alla).

Siinä missä Orion lentää myrskyn läpi ja pudottaa lennossa tuulia ja merta tutkimaan sondeja, on WB-57:n tehtävänä ollut katsoa myrskyaluetta laajemmin, mutta silti satelliitteja lähempää. Se on ottanut myös ilmanäytteitä ja tutkinut tuulia sekä pilviä erikoislaitteillaan.

Alla on tänään julkaistu video Orionin lennosta Patrician keskuksen läpi eilen perjantaina.




Meksikoa lähestyvä hurrikaani on nyt voimakkain ikinä mitattu

Pe, 10/23/2015 - 14:47 Jari Mäkinen

Tyynen valtameren hurrikaanikausi on voimakkain ja aktiivisin mitä on koskaan mitattu. Nyt sen tuorein suuri hurrikaani Patricia on myös virallisesti voimakkain Amerikan puolella koskaan mitattu pyörremyrsky.

Perjantaiaamuna tällä hetkellä meren päällä kohti Meksikoa suuntaavan myrskyn tuulennopeus ylsi huimaan 320 kilometriin tunnissa.

Patrcian reittiEnnusteen mukaan myrsky rantautuu tänään illalla paikallista aikaa (yöllä Suomen aikaa) Meksikon Jaliscon maakuntaan. Se kuuluu siis voimakkaimpaan viidennen kategorian luokkaan ja sen odotetaan aiheuttavan suurta tuhoa. Meksikossa onkin aloitettu jo laajamittaiset varotoimet myrskyn todennäköisimmin uhkaavilla alueilla.

Muun muassa Puerto Vallartan rantakaupungissa ja Meksikon toiseksi suurimmassa kaupungissa, Guadalajarassa, suoritetaan evakuointeja. Puerto Vallartan iski vuonna 1959 tätä olennaisesti miedompi hurrikaani, joka jätti jälkeensä noin 1800 kuollutta.

Paitsi että Patrician tuulien nopeudet ovat todella suuria, on myös sen ilmanpaine matalampi kuin on mitattu: tätä ennen matalin matalapaine oli hurrikaani Wilma kymmenisen vuotta sitten. Sen ilmanpaine oli 882 hPa, kun nyt Patricia on 880 hPa (880 mbar). Paine ja tuulet liittyvätkin yhteen, sillä tuulen nopeus tulee juuri suuresta paine-erosta.

Todennäköisesti myrskyn silmässä paine on vielä pienempi, sillä sieltä ei ole saatu vielä mittauksia.

Tuulen ja kaatosateiden lisäksi hurrikaanin aiheuttama voimakas merenkäynti saa aikaan tuhoa rannikkoseuduilla. Aaltojen odotetaan olevan noin 12-metrisiä.

 

Päivän kuva 13.9.2013: 6000 hurrikaania

Pe, 09/13/2013 - 01:02 admin

Atlantin alueen trooppiset myrskyt syntyvät yleensä päiväntasaajan tienoilla, hieman sen pohjoispuolella, valtameren puolivälissä tai lähempänä Afrikkaa, mistä ne liikkuvat vähitellen länteen, kohti Amerikkaa. Samalla ne yleensä nousevat pohjoisemmaksi, jolloin niiden reitti osoittaa Karibian saaria ja Yhdysvaltoja. Mikäli matalapaineen tuulten nopeuden suurin minuutin keskiarvo kymmenen metrin korkeudella on yli 32 m/s, kutsutaan matalapainetta trooppiseksi myrskyksi, ja hurrikaaniksi, jos tuuli ylittää 33 m/s.

Kuvassa on 6000 vuodesta 1842 alkaen havaittua trooppista matalapainetta piirrettynä Pohjois-Atlantin kartalle; kuva on napattu Yhdysvaltain Ilmasto- ja meritutkimuskeskus NOAA:n erinomaisesta hurrikaanien reittitietokannasta, missä jokainen voi piirtää oman karttansa.

Atlantin hurrikaanikausi alkaa yleensä kesäkuun alussa ja päättyy marraskuun lopussa. Tänä vuonna kauden aloitti trooppinen myrsky Andrea, joka aiheutti kaatosateita ja tulvia Kuubassa ja Floridassa 5.-7. kesäkuuta. Vielä keväällä kaudesta odotettiin keskimääräistä aktiivisempaa (9 hurricanes, joista neljä olisi voimakkaita), koska meren pintaveden lämpötila oli normaalia korkeampi ja näinä aikoina ei ole El Niño -ilmiötä. Keskikesällä ennustetta korjattiin huomattavasti alemmaksi, koska meren keskimääräiset pintalämpötilat olivat laskeneet ja alkukauden aktiivisuus oli myös huomattavasti normaalia matalampaa. Elokuun alussa NOAA:n hurrikaanikeskus nosti taas ennustettaan hieman ylemmäs ja nyt koko kauden aikana odotetaan 13-19 myrskyä, joille annetaan nimet. Näistä 6-9 nousevat hurrikaaniluokkaan ja näistä 3-5 olisivat suuria sellaisia. Syinä ennusteen korjaamiseen mainitaan varsin kostea kesä läntisessä Afrikassa ja jälleen keskiarvoa ylemmäksi nousseet meriveden lämpätilat.

Tämän kauden trooppisten myrskyjen ja hurrikaanien nimet tiedetään jo ennalta, sillä ne poimitaan järjestyksessä listalta: Andrea, Barry, Chantal, Dorian, Erin, Fernand, Gabrielle, Humberto, Ingrid, Jerry, Karen, Lorenzo, Melissa, Nestor, Olga, Pablo, Rebekah, Sebastien, Tanya, Van ja Wendy (vuorotellen miesten ja naisten nimiä).

Kuusi aakkosjärjestyksessä tehtyä nimilistaa kiertää niin, että samat nimet tulevat käyttöön kuuden vuoden välein, joten nyt käytetään samoja nimiä kuin 2007. Aakkoslistasta on kuitenkin poistettu kirjaimet Q, U, X, Y ja Z, koska niillä alkavia nimiä ei ole englannin kielessä tarpeeksi. Paljon tuhoa aiheuttaneiden tai jotenkin muuten huomattavien myrskyjen nimet on "jäädytetty", kuten kuuluisien joukkuepelaajien pelinumerot. Jos vuodessa havaitaan enemmän kuin 21 hirmumyrskyä, niiden niminä aletaan käyttää kreikkalaisia kirjaimia (alpha, beta, gamma...).

Päivän kuva 25.4.2013: Hurrikaani Emily

To, 04/25/2013 - 20:46 Markus Hotakainen

Vaikka tänä iltana onkin osittainen kuunpimennys, joka on syvimmillään kello 23.07, kuvan varsinainen kohde on Kuun sijasta hurrikaani Emilyn myrskynsilmä, joka näkyy kuoppana muuten tasaisessa pilvimassassa. Kuva on otettu Kansainväliseltä avaruusasemalta 16. heinäkuuta 2005. Meksikonlahdella ja Karibianmerellä riehunut Emily oli kuvanottohetkellä jo kategorian 4 hirmumyrsky, jossa tuulennopeus nousi lähes 250 kilometriin tunnissa eli melkein 70 metriin sekunnissa. Myrsky kuitenkin voimistui vielä saman päivän aikana korkeimpaan eli kategoriaan 5.