Het opwarmende klimaat zal naar verwachting wereldwijd de kustgebieden treffen, aangezien gletsjers en ijskappen smelten, het wereldwijd verhogen van de zeespiegel. Voor de eerste keer, een internationaal team heeft bewijs gevonden van hoe de zeespiegelstijging al van invloed is op eb en vloed in zowel de baaien van Chesapeake als van Delaware, twee grote estuaria van de oostelijke Verenigde Staten.

Het team combineerde een computermodel met 100 jaar observaties om te ontdekken dat de wereldwijde zeespiegelstijging het getijverschil vergroot. of de afstand tussen eb en vloed, in veel gebieden in elke baai.

getijden, of het stijgen en dalen van het oppervlak van de oceaan, komen met regelmatige tussenpozen voor en zijn het gevolg van tal van factoren, waarvan de grootste de aantrekkingskracht van de zon en de maan is. Eeuwenlang, mensen hebben de dagelijkse eb en vloed gedocumenteerd en voorspeld omdat ze de oceaannavigatie kunnen beïnvloeden. Getijden kunnen ook het leven in de oceaan beïnvloeden, overstromingsrisico, vissen, het weer, en sommige energiebronnen zoals waterkracht.

in 2015, Andreas Ross, doctoraalstudent meteorologie, Penn staat, merkte een vreemd patroon op tijdens het testen van een numeriek computermodel voor getijdenonderzoek. Het toevoegen van een meter zeespiegelstijging aan het model resulteerde in een duidelijk patroon van veranderingen in eb en vloed in de hele Chesapeake Bay.

"We wisten niet zeker waarom het daar was, maar het was uniek genoeg dat we dachten dat het in observaties zou moeten verschijnen, te, als het echt was, " zei Roos, nu een postdoctoraal onderzoeksmedewerker, Princeton Universiteit. "Dus we begonnen naar de waarnemingen te kijken, meer vergelijken."

Ross begon te werken met een team dat zijn adviseur omvatte, Raymond Najjar, hoogleraar oceanografie, Penn staat, om de precieze effecten van zeespiegelstijging vast te stellen door andere krachten af ​​te trekken die veranderingen in het getijverschil beïnvloeden. Sommige van deze krachten zijn voorspelbaar, inclusief de 18,61 jaar die nodig zijn om de baan van de maan rond de aarde te laten oscilleren. Andere krachten zijn minder voorspelbaar, zoals het effect van het uitbaggeren van een baai om een ​​breder, diepere ruimte voor containerschepen. Het team analyseerde getijdenregistraties van 15 locaties in de baaien van Delaware en Chesapeake, waarvan de oudste dateert uit 1901. Ze bestudeerden ook nabijgelegen steden buiten elke baai om te controleren op grotere veranderingen die de oceaan in het algemeen beïnvloeden.

Toen ze eenmaal de invloed van de zeespiegelstijging op de getijden hebben geïsoleerd met behulp van de getijdemeterrecords, ze vergeleken deze informatie met een computermodel waarin ze het totale zeeniveau konden aanpassen, het simuleren van de effecten van het verleden of de toekomst. Ze meldden, in de Journal of Geophysical Research:Oceanen , dat zowel de getijmetergegevens als het model het in het algemeen eens waren over de belangrijkste effecten van zeespiegelstijging op getijden. Uit de analyse bleek dat een meter zeespiegelstijging het getijverschil in sommige gebieden met wel 20 procent deed toenemen. De exacte hoeveelheid verandering van de zeespiegelstijging varieerde op basis van fysieke kenmerken zoals de vorm van de baai.

"In de baai van Delaware, als je stroomopwaarts gaat in de richting van Philadelphia, de kustlijnen convergeren in een soort trechtervorm, en dus zien we dat dit de effecten van zeespiegelstijging op de getijden versterkt, "zei Ross. "Die versterking wordt groter naarmate je verder stroomopwaarts gaat."

Daarentegen, de vorm van de Chesapeake Bay resulteerde in een ander patroon van effecten, in sommige gevallen het getijverschil iets kleiner. Vergeleken met de Delaware Bay, de Chesapeake Bay is langer en heeft minder een trechtervorm. Nadat een golf vanuit de oceaan de Chesapeake Bay binnenkomt, het raakt uiteindelijk het einde van de baai en reflecteert terug naar de oceaan, ofwel optellen bij of aftrekken van de hoogten van golven waarmee het in contact komt. Omdat golven sneller gaan in dieper water, een hogere zeespiegel resulteert in een hogere golfsnelheid. Dit verandert waar inkomende en uitgaande golven op elkaar inwerken, die een trapsgewijze effect heeft op de getijdenpatronen in de hele baai.

"Als mensen denken aan overstromingen in verband met zeespiegelstijging, ze denken vaak dat alles gewoon omhoog gaat, inclusief de getijden, maar de realiteit is dat in sommige gevallen, het getijverschil kan gelijk blijven of afnemen, "zei Najjar. "Het hangt allemaal af van de geometrie van de baai en de snelheid van de golven, waarvan we weten dat ze worden beïnvloed door de stijgende zeespiegel."