Wetenschappers van Rice University en Texas A&M University-Corpus Christi's Harte Research Institute for Gulf of Mexico Studies hebben ontdekt dat de zeespiegel op aarde niet gestaag steeg, maar eerder in scherpe, onderbroken uitbarstingen toen de gletsjers van de planeet smolten tijdens de periode van opwarming van de aarde aan het einde van de laatste ijstijd. De onderzoekers vonden fossiel bewijs in verdronken riffen voor de kust van Texas, waaruit bleek dat de zeespiegel in verschillende uitbarstingen steeg, variërend in lengte van enkele decennia tot een eeuw.

De bevindingen verschijnen vandaag in Natuurcommunicatie .

"Wat deze fossiele riffen laten zien, is dat de laatste keer dat de aarde opwarmde zoals nu, de zeespiegel steeg niet gestaag, "zei Rice-zeegeoloog André Droxler, een studie co-auteur. "In plaats daarvan, de zeespiegel steeg vrij snel, gepauzeerd, en schoot toen weer omhoog in een nieuwe burst enzovoort.

"Dit heeft ingrijpende gevolgen voor de toekomstige studie van de zeespiegelstijging, " hij zei.

Omdat wetenschappers niet eerder specifiek bewijs hadden van een onderbroken zeespiegelstijging van tien jaar, hadden ze weinig andere keus dan de risico's van zeespiegelstijging in een lineaire, per jaar formaat, zei Droxler. Bijvoorbeeld, het internationale panel voor klimaatverandering, de gezaghebbende wetenschappelijke bron over de gevolgen van door de mens veroorzaakte klimaatverandering, "moest gewoon de verwachte stijging van een eeuw opvangen, deel door 100 en zeg:'We verwachten dat de zeespiegel jaarlijks zo sterk stijgt, '" hij zei.

"Onze resultaten bieden bewijs dat de zeespiegel niet in een ordelijke, lineaire mode, " zei Rice kustgeoloog en co-auteur Jeff Nittrouer.

Aangezien meer dan een half miljard mensen binnen enkele meters van de moderne zeespiegel wonen, hij zei dat onderbroken zeespiegelstijging een bijzonder risico vormt voor die gemeenschappen die niet zijn voorbereid op toekomstige overstroming.

"We hebben de zeespiegelstijging in de huidige tijd gestaag waargenomen, " zei Nittrouer. "Echter, onze bevindingen tonen aan dat de zeespiegelstijging aanzienlijk sneller zou kunnen zijn dan alles wat tot nu toe is waargenomen, en vanwege deze situatie, kustgemeenschappen moeten voorbereid zijn op mogelijke overstroming."

Het bewijs van de studie kwam van een cruise in 2012 door het onderzoeksschip Falkor van het Schmidt Ocean Institute. Tijdens de rondvaart, Droxler, hoofdauteur van de studie en Rice afgestudeerde student Pankaj Khanna en collega's van Harte Research Institute John Tunnell Jr. en Thomas Shirley gebruikten de Falkor's multibeam echolood om 10 fossiele rifsites voor de kust van Texas in kaart te brengen. De echolood is een ultramoderne sonar die 3D-beelden met een hoge resolutie van de zeebodem produceert.

De fossiele riffen liggen 30-50 mijl uit de kust van Corpus Christi onder ongeveer 195 voet water. Zonlicht bereikt ze niet op die diepte, maar omdat koralen in symbiose leven met algen, ze hebben zonlicht nodig om te leven en groeien alleen op of vlakbij zeeniveau. Gebaseerd op eerdere studies van de kustlijn van Texas tijdens de laatste ijstijd en de data van fossielenmonsters die tijdens eerdere expedities van de riffen zijn verzameld, het Rice-team vermoedde dat de riffen zich begonnen te vormen rond 19, 000 jaar geleden, toen smeltende ijskappen en gletsjers ervoor zorgden dat de zeespiegel over de hele wereld steeg.

"De evolutie en ondergang van de koraalriffen zijn bewaard gebleven, "Zei Khanna. "Hun geschiedenis is geschreven in hun morfologie - de vormen en vormen waarin ze groeiden. En dankzij het 3D-beeldvormingssysteem met hoge resolutie op de R/V Falkor konden we die vormen voor het eerst in buitengewoon detail observeren."

Alle locaties in het onderzoek hadden riffen met terrassen. Khanna zei dat de trapvormige terrassen typerend zijn voor koraalrifstructuren en kenmerkend zijn voor stijgende zeeën. Bijvoorbeeld, terwijl een rif aan het oppervlak van de oceaan groeit, het kan maar zo snel opbouwen. Als de zeespiegel te snel stijgt, het zal het rif op zijn plaats verdrinken, maar als de snelheid iets langzamer is, het rif kan een strategie aannemen die backstepping wordt genoemd. Wanneer een rif achteruit gaat, de naar de oceaan gerichte kant van het rif breekt inkomende golven net genoeg om het rif een verticale stap te laten maken.

"In ons geval, elk van deze stappen onthult hoe het rif zich aanpaste aan een plotselinge, onderbroken uitbarsting van zeespiegelstijging, "Zei Khanna. "De terrassen achter elke stap zijn de delen van het rif die groeiden en vulden tijdens de pauzes tussen uitbarstingen."

Sommige sites hadden maar liefst zes terrassen. De onderzoekers zeiden dat het belangrijk is om op te merken dat, hoewel de locaties in de studie maar liefst 75 mijl uit elkaar liggen, de diepte van de terrassen opgesteld op elke site. Droxler en Nittrouer schrijven de vondst toe aan Khanna's vastberadenheid. Analyse van de gegevens van de karteringsmissie duurde meer dan een jaar, en de tijd die nodig was om te reageren op vragen die opkwamen tijdens het peer-reviewproces van de publicatie was zelfs nog langer.

"Zo werkt wetenschap, "Zei Droxler. "Dit is het eerste bewijs dat ooit is geleverd voor zeespiegelstijging op een tijdschaal die varieert van tientallen jaren tot een eeuw, en onze collega's verwachtten ijzersterk bewijs om die bewering te ondersteunen."

Nittrouer zei dat het scenario van onderbroken zeespiegelstijging er een is dat veel wetenschappers eerder hadden vermoed.

"Wetenschappers hebben gesproken over de mogelijkheid dat continentaal ijs zich snel zou kunnen terugtrekken, " zei hij. "Het idee is dat er plotselinge veranderingen kunnen optreden wanneer aan drempelvoorwaarden wordt voldaan, bijvoorbeeld er ontstaat een omslagpunt waarbij plotseling een grote hoeveelheid ijs in de mondiale oceanen vrijkomt. Wanneer gesmolten, dit voegt watervolume toe en verhoogt het wereldwijde zeeniveau."

Khanna zei dat het waarschijnlijk is dat aanvullend fossiel bewijs van onderbroken zeespiegelstijging zal worden gevonden in het gesteente op locaties over de hele wereld.

"Op basis van wat we hebben gevonden, het is mogelijk dat zeespiegelstijging over een tijdschaal van tien jaar een belangrijke verhaallijn zal zijn in toekomstige klimaatvoorspellingen, " hij zei.