Voor Amerikanen die langs de kusten van het oosten en de Golf van Mexico wonen, het einde van het Atlantische orkaanseizoen 2017 op 30 november was een verademing. Dit jaar registreerden voorspellers 17 benoemde stormen, 10 daarvan werden orkanen. Zes waren grote orkanen (categorie 3 of sterker), en drie kwamen aan land:Harvey in Texas, Irma in het Caribisch gebied en Florida, en Maria in het Caribisch gebied en Puerto Rico. Het was het duurste seizoen ooit, het toebrengen van meer dan US $ 200 miljard aan schade.

Veel wetenschappers hebben bewijs gevonden dat klimaatverandering de effecten van orkanen versterkt. Bijvoorbeeld, verschillende studies die deze maand zijn gepubliceerd, concluderen dat door de mens veroorzaakte klimaatverandering de regenval tijdens orkaan Harvey intenser heeft gemaakt. Maar klimaatverandering is niet de enige factor die orkanen schadelijker maakt.

In een studie die we co-auteur waren met onze collega Jon Martin, we toonden aan dat twee convergerende natuurlijke klimaatprocessen een "hot spot" creëerden van Kaap Hatteras, Van North Carolina tot Miami, waar de zeespiegel tussen 2011 en 2015 zes keer sneller steeg dan het wereldwijde gemiddelde. We toonden ook aan dat dergelijke hotspots zich de afgelopen eeuw op andere punten langs de oostkust hebben voorgedaan. Nu zien we aanwijzingen dat er een zich ontwikkelt in Texas en Louisiana, waar het waarschijnlijk de overstromingen tijdens Harvey heeft versterkt - en toekomstige kuststormen schadelijker kan maken.

Een zoutpuzzel oplossen

Ons werk begon toen Jon Martin een van ons (Arnoldo) saliniteitsgegevens liet zien van water dat gevangen zat tussen sedimenten langs de bodem van de Indian River Lagoon in het oosten van Centraal Florida. Hier grondwater met zoutloze poelen langs de kust achter verschillende barrière-eilanden. Jon en zijn onderzoeksteam analyseerden veranderingen in de waterchemie en ontdekten dat het zoutgehalte het afgelopen decennium dramatisch was toegenomen. Dit suggereerde dat zout water snel de lagune binnendrong.

Dit proces wordt meestal aangedreven door zeespiegelstijging of door mensen die zoet water uit de grond pompen, of een combinatie van beide. Arnoldo raadpleegde online gegevens van de National Oceanic and Atmospheric Administration, en ontdekte dat de zeespiegelstijging tussen 2011 en 2015 snel was versneld op de nabijgelegen Trident Pier. Terwijl de wereldwijde zeespiegel met een gemiddeld tempo van ongeveer 1 voet per eeuw stijgt, deze site had in slechts vijf jaar een toename van ongeveer 5 inch geregistreerd.

Toen Arnoldo deze bevinding met Andrea deelde, een internationale expert op het gebied van zeespiegelstijging in het verleden, ze was gevloerd. Deze tarieven waren tien keer hoger dan de langetermijntarieven voor zeespiegelstijging langs de kust van Florida. Nader onderzoek wees uit dat alle getijmeters ten zuiden van Kaap Hatteras in dezelfde periode een vergelijkbare stijging lieten zien. Dit riep twee vragen op:waren vergelijkbare snelheden van snelle zeespiegelstijging eerder waargenomen in het zuidoosten van de Verenigde Staten? En wat veroorzaakte deze tijdelijke versnelling?

Convergerende klimaatpatronen

Eerder werk langs de Atlantische kust had het gebied ten noorden van Kaap Hatteras geïdentificeerd als kwetsbaar voor versnelde zeespiegelstijging, vooral in de context van klimaatverandering. Opwarming van de planeet zal naar verwachting de Golfstroom verzwakken, een krachtige stroming in de Atlantische Oceaan die water van de oostkust wegtrekt en naar het noorden voert. Door de Golfstroom te vertragen blijft er meer water op zijn plaats langs de kustlijn, het verhogen van de zeespiegel.

Maar dit mechanisme kon een sprong van deze omvang in de zeespiegel ten zuiden van de Kaap niet verklaren. Een andere eerdere studie bood een extra aanwijzing. Het stelde voor dat de Noord-Atlantische Oscillatie (NAO), een wippatroon in luchtdruk boven verschillende regio's van de Noord-Atlantische Oceaan, zou de verschuiving in de positie van kortetermijnvariaties in zeespiegelstijging kunnen verklaren.

Verschuivingen in de NAO veranderen de positie van de jetstream, windpatronen en stormsporen, die allemaal van invloed zijn op de verdeling van het water in het Noord-Atlantische bekken. uiteindelijk, de cumulatieve effecten van NAO op de oceaan bepalen of het water zich ten noorden of ten zuiden van Kaap Hatteras zal ophopen. Dus, water dat zich in de periode 2009-2010 bij voorkeur ten noorden van Kaap Hatteras heeft opgestapeld, en naar het zuiden van 2011 tot 2015.

Dit NAO-gerelateerde mechanisme legde uit waar zeespiegelversnellingen kunnen optreden langs de Atlantische kust, maar leek hun timing niet te verklaren. We hebben de lege plekken opgevuld door de getijdemeterrecords van de afgelopen eeuw langs de hele Amerikaanse Atlantische kust te onderzoeken. Uit deze beoordeling bleek dat de timing van korte-termijnversnellingen van de zeespiegel, van een tot meerdere jaren, was gecorreleerd met het geaccumuleerde signaal van een ander terugkerend klimaatpatroon:de El Niño Southern Oscillation, of ENSO, die het resultaat is van een oscillatie van de atmosferische druk in het bekken van de tropische Stille Oceaan.

Hoewel ENSO voorkomt in de Stille Oceaan, de effecten ervan verspreiden zich over Noord-Amerika, veranderende luchttemperaturen en windregimes in het oosten van de Verenigde Staten. Deze veranderingen in windverdelingen kunnen het watertransport in de Noord-Atlantische Oceaan beïnvloeden, waardoor het zich soms langs de oostkust van de VS opstapelde. Andere wetenschappers hebben aangetoond dat dit transport uiteindelijk de timing bepaalt van kortetermijnversnellingen in de zeespiegelstijging langs de Amerikaanse Atlantische kust.

Samengevat, we ontdekten dat er in de afgelopen eeuw herhaaldelijk kortetermijnversnellingen in de zeespiegelstijging zijn opgetreden, soms ten zuiden van Kaap Hatteras en soms ten noorden van de Kaap. Deze hotspots kunnen in vijf jaar meer dan 4 inch bedragen, en kan overal langs de Amerikaanse Atlantische kust voorkomen. Ze vormen wanneer de geaccumuleerde signalen van ENSO en de NAO convergeren, zeewater naar de kust verplaatsen.

Een wildcard voor kustoverstromingen

Ons onderzoek heeft serieuze implicaties voor kustplanners. Door de opwarming van de aarde stijgt de zeespiegel langs de hele Atlantische kust, en gemeenschappen moeten zich erop voorbereiden. In aanvulling, onze bevindingen tonen aan dat de zeespiegel in een periode van vijf jaar met meer dan 10 cm kan stijgen en dalen rond dit niveau, vanwege de variabiliteit in de interacties tussen de oceaan en de atmosfeer in de bekkens van de Stille en Atlantische Oceaan. Deze variabiliteit kan optreden in de loop van vijf tot tien jaar.

Deze hotspots versterken de ernst van de kustoverstromingen die al plaatsvinden door stormen en koningsgetijden. Bewoners tussen Charleston, Zuid-Carolina en Jacksonville, Florida - een stuk waar de zeespiegel nu minstens 10 centimeter hoger is dan in 2010 - heeft dit op de harde manier ontdekt.

Nu kijken we naar gegevens uit de Golf van Mexico, waar getijdenstations ook waterstanden laten zien die doorgaans hoger zijn dan voorspeld. De stijging langs de kust van de Golf van Florida is over zijn hoogtepunt heen, maar Texas en Louisiana zien nog steeds een versnelling van de zeespiegelstijging. Versnellingen in zeespiegelstijging zijn moeilijk te voorspellen, en het is onduidelijk of ze in de loop van de tijd ernstiger zullen worden. Maar ze maken het nog urgenter voor kustgemeenschappen om de zeespiegelstijging vandaag serieus te nemen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.