Kuststeden wereldwijd zouden minder worden bedreigd door zeespiegelstijging als de samenleving de uitstoot van broeikasgassen zou verminderen, met vooral aanzienlijke voordelen voor New York en andere steden aan de oostkust van de VS, nieuw onderzoek wijst uit.

De studie, door wetenschappers van het National Center for Atmospheric Research (NCAR), een krachtig computermodel gebruikt om de manieren te ontdekken waarop wind en stroming in een opwarmende wereld oceaanwater ronddrijven, in sommige regio's optillen en in andere verlagen. De wetenschappers onderzochten hoe deze variaties in zeespiegelstijging onder twee omstandigheden zouden veranderen:als de emissies hun huidige traject voortzetten, of als ze sterk worden verminderd.

De resultaten toonden aan dat, als de samenleving snel kan bezuinigen op de uitstoot van kooldioxide en andere warmtevasthoudende gassen, de verwachte stijging van de zeespiegel over de hele wereld zou tegen het einde van de eeuw aanzienlijk minder zijn. Dit zou kuststeden in een groot deel van de wereld helpen bij het afweren van het stijgende water, met de grootste voordelen voor steden in delen van de Atlantische en Indische Oceaan.

"Het verminderen van broeikasgassen zal de zeespiegelstijging later deze eeuw verminderen, waarbij sommige regio's bijzonder aanzienlijke voordelen zien, " zei NCAR-wetenschapper Aixue Hu, de hoofdauteur van de nieuwe studie. "Terwijl stadsambtenaren zich voorbereiden op zeespiegelstijging, ze kunnen rekening houden met het versterkende effect van lokale omstandigheden, die te wijten zijn aan de winden en stromingen die interne variabiliteit in de oceanen veroorzaken."

Hu en zijn co-auteur, NCAR-wetenschapper Susan Bates, voorzichtigheid dat de modelstudie een onvolledig beeld geeft, omdat het geen afvloeiing van smeltende ijskappen en gletsjers omvat - twee factoren die wetenschappers nu in computermodellen opnemen. In plaats daarvan, het simuleert de invloed van klimaatverandering op variaties in de zeespiegel wereldwijd om te onthullen welke kustlijnen het meest zullen profiteren van emissiereducties in verband met de extra warmte die door de oceaan wordt opgenomen.

De studie, deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , werd gefinancierd door het Amerikaanse ministerie van Energie en door de National Science Foundation, dat is de sponsor van NCAR.

Wereldwijde veranderingen met lokale impact

Zeespiegelstijging is een van de meest ingrijpende gevolgen van klimaatverandering, laaggelegen eilanden en grote kuststeden dreigt te overspoelen. Naar verwachting zal de zeespiegel in sommige regio's tegen het einde van deze eeuw met enkele meters stijgen, door een combinatie van smeltende ijskappen en gletsjers (die goed zijn voor ongeveer tweederde van de zeespiegelstijging) samen met thermische uitzetting, of oceaanwater dat uitzet naarmate ze warmer worden (wat goed is voor het resterende een derde).

Om te bestuderen hoe veranderingen in emissies de wereldwijde zeespiegelstijging en lokale variaties zouden beïnvloeden, Hu en Bates gebruikten twee sets computersimulaties die gebaseerd zijn op twee verschillende broeikasgasscenario's.

In het business-as-usual scenario, waarbij de uitstoot door menselijke activiteit in het huidige tempo blijft toenemen, de wereldwijde temperaturen zouden tegen het einde van deze eeuw met ongeveer 5,4 graden Fahrenheit (3 graden Celsius) stijgen ten opzichte van het niveau van het einde van de 20e eeuw. In het gematigde mitigatiescenario, terwijl de samenleving stappen onderneemt om broeikasgassen te verminderen, opwarming zou worden gehouden tot ongeveer 3,2 graden F (1,8 graden C).

De wetenschappers ontdekten dat het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen de zeespiegelstijging de komende twee decennia niet significant zou beperken. De reden, gedeeltelijk, heeft te maken met de traagheid van het klimaatsysteem (zodra warmte in de oceanen komt, het wordt voor een bepaalde tijd bewaard). In aanvulling, winden en stromingen zijn natuurlijk variabel van jaar tot jaar, oceaanwater in verschillende richtingen duwen en het moeilijk maken om de volledige impact van de opwarming op planeetschaal in een tijdsbestek van een decennium of twee te onderscheiden.

Maar de wetenschappers ontdekten dat later in de eeuw, van 2061 tot 2080, verminderde uitstoot zou een aanzienlijke impact hebben over bijna de hele wereld. De simulaties toonden aan dat de omvang van de gemiddelde wereldwijde zeespiegelstijging door thermische warmte-uitzetting (maar niet de afvoer van smeltend ijs) met ongeveer 25 procent werd verminderd, van ongeveer 17,8 centimeter (7 inch) in het business-as-usual-scenario tot 13,2 centimeter (5,2 inch) in het gematigde mitigatiescenario.

lokaal, wind en stroming maken het verschil

Voor sommige steden is de voordelen van het scenario met een lagere emissie zouden bijzonder groot zijn. New York, waar de zeespiegel deze eeuw naar verwachting meer zal stijgen dan bijna waar ook ter wereld, zou een verschil van 9,8 centimeter (3,9 inch) zien. Andere steden die een meer dan gemiddelde reductie zouden zien, zijn onder meer Boston (9,3 cm/3,7 inch), Londen (8,3 cm/3,3 inch), Dar es Salaam (6,8 cm/2,7 inch), Miami (6,5 cm/2,6 inch), en Mumbai (5,8 cm/2,3 inch).

Anderzijds, sommige steden in Zuid-Amerika (zoals Buenos Aires), Azië (zoals Bangkok en Jakarta), Australië (zoals Melbourne), en de westkust van Noord-Amerika (zoals Vancouver en San Francisco) zou lager dan gemiddelde voordelen zien. En het verminderen van broeikasgassen zou geen statistisch significant effect hebben op de zeespiegelstijging langs de westkust van Australië en de Filippijnen.

De reden voor de lokale verschillen in zeespiegelstijging heeft te maken met de invloed (of het ontbreken daarvan) van een veranderend klimaat op grote stromingen en op atmosfeer-oceaan-interacties over de hele wereld.

In de noordelijke Atlantische Oceaan, bijvoorbeeld, Opwarmende temperaturen zullen naar verwachting de Golfstroom verzwakken die warmer water van de subtropen naar het noordpoolgebied transporteert. De krachtige stroming trekt water weg van een groot deel van de oostkust van de Verenigde Staten, en wetenschappers hebben gewaarschuwd dat een verzwakkende stroming die wateren terug naar de kustlijn zou sturen en de zeespiegel aanzienlijk zou verhogen. Als acties van de samenleving resulteerden in verminderde uitstoot, de Golfstroom zou minder worden getroffen en, daarom, zeespiegelstijging in de Noord-Atlantische Oceaan minder groot zou zijn.

In tegenstelling tot, de stromingen in sommige andere oceaanbekkens lijken minder gevoelig voor klimaatverandering. Over een groot deel van de Stille Oceaan, bijvoorbeeld, de zeespiegel wordt beïnvloed door de Pacifische Decadale Oscillatie, een fenomeen dat verband houdt met wind en zee-oppervlaktetemperaturen. Hoewel klimaatverandering de wind beïnvloedt en de temperatuur van het zeeoppervlak in de Stille Oceaan doet stijgen, het verstoort de stromingen daar niet zo veel als in de noordelijke Atlantische Oceaan. Als resultaat, Beperking van de klimaatverandering die thermische uitzetting vermindert, zou over het algemeen een minder significant effect hebben op de zeespiegel in de Stille Oceaan.

De studie vond ook grotere variaties in toekomstige zeespiegelstijging in verschillende regio's, waaronder enkele steden waar de lokale zeespiegel wordt beïnvloed door de Pacifische Decadale Oscillatie of door een Atlantisch klimaatpatroon dat bekend staat als de Noord-Atlantische Oscillatie. Als resultaat, de verwachte zeespiegelstijging in het model varieerde meer voor Londen en Tokio dan voor New York.

"Stadsplanners zullen op sommige plaatsen beslissingen kunnen nemen op basis van meer bepaalde zeespiegelprojecties, maar voor andere plaatsen zal het moeilijker zijn om te weten wat de zeespiegel zal zijn, ' zei Bats.