飓风哈维和厄尔玛以其强大的威力刷新纪录，给沿途留下了巨大的破坏。厄尔玛摧毁了加勒比海一些岛屿上超过90%的建筑。总而言之，哈维向德克萨斯州和路易斯安那州倾泻了27万亿加仑的水，洪水泛滥，退去得非常缓慢。哈维也在地貌上留下了它的印记；这场风暴似乎甚至压陷了休斯敦附近的地壳一部分，超过半英寸。
特大风暴可以从许多方面影响生态系统。当飓风来袭时，动物可能被卷走或搁浅，树木被劈裂，沿海地区被吞没。“飓风就像人——它们非常不同，每一个都以不同的方式表现自己，”路易斯安那州拉斐特美国地质调查局湿地和水生研究中心（United States Geological Survey Wetland and Aquatic Research Center）副主任汤姆·道尔（Tom Doyle）说。这种猛烈的自我表达可能受多种因素影响，从风暴的路径和强度到它经过的陆地的地质条件。
飓风会改变它们经过的陆地和海洋中的每一个生态系统。现在厄尔玛和哈维已经释放了它们的怒火，科学家们正在返回这些地区评估损失。“对于这种极端事件，我们需要了解发生了什么，我们需要从中学习，并希望这能帮助我们在面对未来情景时变得更有韧性，”德克萨斯州韦科贝勒大学（Baylor University）环境健康科学项目主任布莱恩·布鲁克斯（Bryan Brooks）说。
海岸
当飓风来袭时，海水会涌入湿地、海湾和河口。一些淡水鱼类和其他生物无法承受盐水的冲击。而另一些适应高盐度的生物，则因淡水洪水而遭受痛苦。植被也会受到影响。当飓风厄尔玛横扫佛罗里达州时，它摧毁了佛罗里达湾的海草床。
飓风会从海岸线抽走水；在厄尔玛导致萨拉索塔湾（Sarasota Bay）水位下降后，几只海牛被搁浅。另一群海牛不得不从一个后院小池塘里获救。高飞的鸟类在风暴中可能被吹到离家数百英里之外。
飓风还会扰乱湿地，湿地有助于吸收洪水、过滤水源并庇护极其多样的动植物。“它们养育了我们看到的墨西哥湾沿岸的大部分鱼类和野生动物，”路易斯安那州海岸保护与修复局（Louisiana Coastal Protection and Restoration Authority）规划与研究部主任布伦·哈斯（Bren Haase）说。“海岸线和湿地也是我们抵御风暴潮的第一道防线，因此，当它们吸收了风暴潮的冲击并不幸被摧毁时，它们就无法在未来的事件中发挥作用了。”在飓风桑迪（Hurricane Sandy）期间，湿地为东海岸阻止了约6.25亿美元的洪水损失。
飓风也会极大地改变海滨景观；2005年，路易斯安那州超过200平方英里的海岸线被卡特里娜（Katrina）和丽塔（Rita）飓风摧毁。“当然，你可以看到我们海岸的一些地区发生了剧烈而灾难性的变化，”哈斯说。“但实际上是多年来众多风暴的累积效应最终导致了生态系统的退化。”据预测，由于气候变化，风暴将变得更加凶猛，这将进一步加剧问题。
哈斯和他的同事们正在努力恢复路易斯安那州的沿海生态系统，使其具有足够的韧性来抵御风暴和石油泄漏等人为灾害。他们正在修复障碍岛和海岸线，并疏浚沉积物，然后将其泵送到海岸重建被飓风摧残的沼泽。
“无论我们在路易斯安那州做什么，我们都知道我们的海岸将会改变，我们未来的海岸将不再是我们过去的海岸，”哈斯说。
另一方面，飓风也能带来富含营养的沙子到湿地，并清除沙地，适合濒危环颈鸻（piping plover）和其他海滩筑巢鸟类。飓风桑迪在纽约的火岛（Fire Island）上挖开了一条水道，这条水道实际上将污染的水从大南方湾（Great South Bay）冲走，改善了水质，吸引了鱼类、海豹和其他海洋生物前来定居。
强大的风暴也会淹没海龟巢穴。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）东北渔业科学中心（Northeast Fisheries Science Center）的研究渔业生物学家华生·萨巴（Vincent Saba）说，厄尔玛很可能摧毁了佛罗里达州繁殖海滩上的许多海龟蛋。他将与同事们尽快调查风暴造成的破坏程度。好消息是，海龟在本繁殖季会产下多个巢穴，所以即使一个巢穴被风暴摧毁，其他巢穴仍有机会完成孵化。
河流与溪流
当飓风越过陆地时，它会继续将水注入溪流、河流和湖泊。当这些水道膨胀并溢出河岸时，它们会吞没道路，摧毁房屋和桥梁，并迫使动物逃往高地。
在哈维飓风期间，生活在一座横跨布法罗河（Buffalo Bayou）的桥梁底部的蝙蝠，不得不在志愿者疏散后才免于被上涨的水淹死。鳄鱼为了逃避冰冷雨水的冲刷而向内陆迁徙。鳄鱼专家建议居民保持距离，但不必过于担心——这些爬行动物更关心的是自身安全，而不是与人搏斗。“它们被从池塘里淹出来，被从河里淹出来，”鳄鱼救援公司Gator Squad的负责人克里斯·斯蒂芬斯（Chris Stephens）告诉《华盛顿邮报》。“它们也必须撤离。”
对火蚁来说，情况则完全不同——在哈维洪水中漂浮的火蚁群armed and eager to 爬到任何靠近的人或船上。德克萨斯州居民也被告诫要警惕蛇、浣熊和其他流离失所的野生动物。在混乱中，外来宠物也可能逃跑，这使得入侵物种更容易传播。
与此同时，洪水本身也会改变河流，洪水会侵蚀河岸，或者洪水会冲走岩石和泥沙，带来垃圾和树枝。当飓风搅动并留下的树叶、木材和其他有机物腐烂时，它们会消耗周围水体中的氧气。随着河流、湖泊和湿地中的氧气水平下降，鱼类开始死亡。1992年，飓风安德鲁（Hurricane Andrew）袭击路易斯安那州阿查法拉亚盆地（Atchafalaya Basin）后，有超过1.8亿条鱼因缺氧而窒息。
洪水还携带疾病和毒素；哈维和厄尔玛压垮了废水处理厂，导致德克萨斯州和佛罗里达州城市污水溢出，并流入水生保护区。已经检测到肠道细菌大肠杆菌（E. coli），如果被摄入，会使人生病，在休斯敦的洪水中已被发现。官员们担心，飓风还可能传播霍乱和伤寒等病原体、石化炼油厂的危险径流以及超级基金（Superfund）污染场地的致癌物。飓风释放的污染也可能在鱼类和贝类中积累。
为了了解哈维如何改变德克萨斯的河流，研究人员将检查升高的洪水是否改变了河床，并导致了河岸侵蚀。他们将从支流和河湾采集水样并测试污染物，或者引入常见的鱼类、贝类或昆虫，看看它们是生存还是死亡。“你把那些样本带回实验室，基本上就是引入……你的‘煤矿里的金丝雀’，”布鲁克斯说。
布鲁克斯说，理想情况下，研究人员应该每年在全州范围内进行这些研究，这样他们就能有一个基线来与灾后水质进行比较。但德克萨斯州是一个大州，所以存在空白。然而，如果没有这些常规调查，我们就无法了解某个地区正常情况下的状况。
目前尚不清楚生态系统需要多长时间才能从哈维的灾难中恢复。“我不知道；对于刚刚发生的事件，我们没有数据，”布鲁克斯说。“在这种情况下，洪水的规模和范围非常独特。”
树木
在飓风中，树木承受着重创，有些比其他树木更能承受。棕榈树富含柔韧的组织，可以让他们在风中弯曲。大多数树木，一旦风速达到每小时70到75英里，就会开始掉叶子和折断小树枝。当风暴达到3级飓风强度时，它可以折断树干或将其连根拔起。“它以一种使其变弱和断裂的方式被扭曲或压扁，”道尔说。尽管如此，墨西哥湾沿岸仍有几种树木比其他树木更耐受。落羽松（Bald cypress）树就是其中一种；活橡树（live oaks）非常坚固，海军曾用它们来建造船只。
飓风对树木造成的破坏程度可能取决于其路径。道尔说，尽管飓风桑迪作为热带风暴进行了漫长的旅程，但它还是能够摧毁大西洋中部惊人数量的树木。桑迪进来的方向很奇怪，它将水堆积成强大的风暴潮，导致土壤液化，使得树木更容易被连根拔起。
对于红树林，预测可能很困难。墨西哥湾沿岸的红树林又矮又密，在哈维风暴期间可能因被洪水淹没而免受强风吹袭，道尔说。“我有点惊讶，如果潮水不高的话，红树林顶部不会受到任何真正的直接风吹，”他说。树木可能足够有弹性来承受波浪的拍打，但也有可能因为在水下停留太久而无法存活。在佛罗里达州，红树林长得更高，但它们在土壤下方的喀斯特地貌（karst）上固定得更好，这种地貌比墨西哥湾沿岸红树林生长的淤泥地更坚硬。“喀斯特地貌提供了一个平台，根系在那里相互缠绕，”道尔说。然而，“风仍然在杀死和推倒红树林，我预计风暴过后会看到一些被压倒的森林。”
飓风也可能导致沼泽从海岸缓慢向内陆迁移。风暴过后，土地会吸收风暴带来的海水，变得更咸。当与干旱使土壤干涸相结合时，海水会沉淀下来，对树木造成敌对环境。随着时间的推移，这会杀死沿海森林中的树木。“风暴消失很久之后，这些土壤的[盐度]水平仍然会更高，”道尔说。慢慢地，该地区将转变为鬼林（ghost forest），然后是沼泽。
受损的森林对鸟类来说是坏消息——飓风卡特里娜摧毁了迁徙鸟类赖以在穿越墨西哥湾之前补充能量的果树，道尔说。“它们实际上被转移到了其他森林栖息地，那里有更多的松树和其他它们不吃的植物……只是为了维持它们的能量水平。”1989年，当飓风雨果（Hurricane Hugo）袭击南卡罗来纳州时，它摧毁了孕育濒危红冠 woodpecker的古老森林。
飓风也给农民带来了麻烦。今年，飓风厄尔玛已摧毁了佛罗里达州一半的柑橘作物，因为水果累累的树木的脆弱根系浸泡在水中数日。甘蔗田也受到重创。在佐治亚州，约有30%的山核桃作物损失。在古巴，大片香蕉种植园遭到严重破坏。
飓风也带来了一些对森林有利的“银色边沿”。通过刮掉叶子和推倒树木，风暴可以打开森林斑块，让阳光照射进来，新的植物得以生长。
“我不是那些‘哦，发生了一场飓风，一切都要完蛋了’的危言耸听者，”道尔说。“是的，我们倒下了很多树，都变黄了，但它不会变成停车场；它会回来的。”
珊瑚礁
即使是海洋也无法幸免于飓风。鲨鱼和其他鱼类能感觉到危险即将来临，并游向更深的水域。然而，珊瑚礁却可能遭受重创。花园银行国家海洋保护区（Flower Garden Banks National Marine Sanctuary）的研究协调员艾玛·希克森（Emma Hickerson）在一封电子邮件中说，特大飓风会打碎和推倒珊瑚、海绵和海扇，并可能用沙子掩埋珊瑚礁，使其窒息。
该保护区位于德克萨斯州和路易斯安那州海岸约70至115英里处。它充满了色彩缤纷的珊瑚礁，是海龟、鲸鲨和蝠鲼的访客。在风暴来临时，它也很脆弱。
美国大陆约60%的水流向墨西哥湾，携带的径流形成了一个“死亡区”，即低氧区域，面积相当于新泽西州。在风暴期间，这种联系变得更加危险；2005年，飓风丽塔（Hurricane Rita）袭击了珊瑚礁，并带来了一份不受欢迎的礼物。“丽塔冲刷了德克萨斯州和路易斯安那州的海岸线，带来了颜色变深的污染水，”希克森说。这些水滞留了大约两个月。到2008年，珊瑚似乎已经恢复良好——“正好赶上飓风艾克（Hurricane Ike）呼啸而过，重演了物理破坏，”希克森说。
现在，该保护区面临新的威胁。希克森和她的同事们认为，哈维没有近到足以严重损坏该地区大部分珊瑚礁。他们更担心的是德克萨斯州沿海降下的巨量雨水，这些雨水最终可能会流向花园银行。该团队在卫星图像中发现了一股污染的淡水正在向保护区蔓延。当它到达时，它可能会稀释珊瑚赖以生存的海水，或直接毒害它们。浑浊的水也可能使水变得浑浊，遮蔽珊瑚生长所需的阳光，影响其共生藻的健康。
花园银行的研究团队正在进行水肺潜水，以便在淡水入侵之前检查损坏情况并收集栖息地样本，希克森说。很难说何时会出现水团，这取决于洋流和风。最好的情况是洋流将淡水和污染水保持在珊瑚礁的北部。
希克森说，没有什么可以做来阻止水流或清理它。“我乐观地认为，只要水团不影响珊瑚礁，它们就会从这场风暴中恢复过来。”
她补充说，偶尔，飓风也会通过带来较冷的水来帮助珊瑚礁。这会阻止珊瑚白化，当珊瑚因高温而受到压力并排出共生藻时，就会发生白化。
