science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wat we weten (en niet weten) over zeespiegelstijging

Financieël district, New York. Krediet:Stig Ottesen/Unsplash

1969, orkaan Camille, een storm van categorie 5, vernietigde elke structuur aan de kust van Mississippi, waaronder het strandhuis van de ouders van de geoloog Orrin H. Pilkey van Duke University. Voorheen specialist in diepzeesedimenten, Pilkey begon de relaties tussen klimaat, zeeniveau, en stranden. Al in 1979, hij begon alarm te slaan op de zeespiegel met boeken als The Beaches are Moving:The Drowning of America's Shoreline. Zoals veel klokkenluiders, hij werd niet altijd even hartelijk ontvangen. "Vijfentwintig jaar geleden, Pilkey zei in een interview met Grist uit 2006:"toen ik begon te spreken en schrijven over zeeweringen en hoe ze stranden vernietigen, Ik was geschokt door de teneur van de reactie op dit idee, zowel van professionele ingenieurs als van ontwikkelaars en politici ... Als wetenschapper, Ik was niet gewend aan dergelijke persoonlijke aanvallen." Niettemin, hield hij vol.

In 1990 bracht het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) hun eerste evaluatierapport uit. Elke sectie bevatte een samenvatting voor beleidsmakers. De op dat moment beschikbare gegevens suggereerden dat de zeespiegel de komende eeuw met 6 centimeter (~2,5 inch) per decennium zou stijgen. In 2006, voormalig vice-president Al Gore bracht de film An Inconvenient Truth uit. Als het grote publiek daarvoor niet serieus nadacht over klimaatverandering en zeespiegelstijging, ze zijn sindsdien geweest, aangezien de zeespiegel sneller is gestegen dan de projecties met sterk stijgende economische kosten.

Op 4 mei, In 2018 zullen het Tamer Center for Social Enterprise van de Columbia Business School en het Lamont-Doherty Earth Observatory een conferentie bijeenroepen om de mogelijke effecten van zeespiegelstijging op kustvastgoed en investeringen te bespreken. Lamont-polaire experts Marco Tedesco en Robin Bell bieden niet-wetenschappers een inleiding over de studie van klimaatverandering in relatie tot veranderingen in de zeespiegel.

Volgens Tedesco en Bell, sinds 2000 is de consensus dat de opwarming van de aarde de oorzaak is van de zeespiegel in de wetenschappelijke gemeenschap steeds sterker geworden. "De consensus dat de opwarming van de aarde verantwoordelijk is voor de stijging van de zeespiegel, komt voort uit de kennis van de fysieke processen, ", schreven de LDEO-wetenschappers in antwoord op vragen per e-mail. "Een opwarmende planeet bevordert de zeespiegelstijging door de expansie van het water als de oceanen opwarmen en het smelten van de ijskappen van Groenland en Antarctica, evenals berggletsjers."

Krediet:Columbia University

Terwijl beide wetenschappers de poolgebieden bestuderen, Tedesco heeft zich gericht op Groenland en Bell op Antarctica. Beide maken deel uit van de recente erkenning dat niet alleen de zeespiegel stijgt, maar de snelheid kan toenemen. Tedesco en zijn collega's hebben ontdekt dat algen die op het oppervlak van de Groenlandse ijskap groeien, het smelten kunnen versnellen door het oppervlak donkerder te maken. Bell en haar collega's hebben ontdekt dat de West-Antarctische ijskap snel kan instorten als de oceaan eronder wordt toegelaten. voorbij de lijn waar het momenteel is geaard.

Sinds 1800 wordt de zeespiegel over de hele wereld gemeten met behulp van getijmeters, in wezen gemarkeerde stokken die in de getijdenzone zijn bevestigd. De TOPEX/Poseidon-satelliet, die in 1992 werd gelanceerd, was uitgerust met de eerste ruimtegebaseerde hoogtemeter, en het is opgevolgd door de Jason-serie satellieten. Deze database is er een met een ongekende dekking - getijdenmeters doen alleen metingen aan de kust - en nauwkeurigheid.

Tegen de jaren negentig, satellietgegevens suggereerden dat de zeespiegel langzaam steeg, wat wijst op een geleidelijke lineaire stijging van 25 centimeter (~ 10 inch) tegen het einde van de eeuw. Echter, een nieuwe analyse van een bijgewerkt record bevestigt dat de zeespiegel steeds sneller stijgt, en toekomstige projecties van de zeespiegelstijging op basis van deze waarnemingen zijn tegen het einde van de eeuw meer dan verdubbeld tot 65 cm (~2 voet). Al in het eerste IPCC-rapport (1990), de gemeenschap was het erover eens dat tegen 2100 een stijging van ten minste 60 centimeter zou zijn. Deze stijging van drie voet zal een groot deel van LaGuardia Airport onder water zetten, het grootste deel van de Meadowlands, en bijna alle eilanden in Jamaica Bay. Volgens Bel, sommige nieuwe modellen van Antarctisch ijsverlies voorspellen 2 meter (~6,5 voet) zeespiegelstijging tegen 2100, die Coney Island bijna volledig zou overspoelen, alle Rockaways, en Lange Strand.

Maar zoals Tedesco en Bell opmerken, de oceaan is geen badkuip. De oceaan rukt over het land op (of trekt zich ervan terug) met verschillende snelheden over de hele wereld. Tektonische bewegingen kunnen opwaarts of neerwaarts zijn, menselijke onttrekking van vloeistoffen (met name water of fossiele brandstoffen) veroorzaakt zinken en rebound van het aardoppervlak van het gewicht van vroegere ijstijden veroorzaakt opheffing. Deze parochiale factoren introduceren onzekerheid in voorspellingen voor bepaalde regio's. In aanvulling, er is onzekerheid over de mechanismen die wereldwijde veranderingen in de zeespiegel aansturen.

Rivieren van smeltwater stromen over de Groenlandse ijskap. Krediet:Marco Tedesco/Columbia University

Bell en Tedesco somden drie kanttekeningen op:

Net als bij weersvoorspellingen, we verbeteren ons begrip van hoe ijskappen veranderen. De belangrijkste 'gotcha's' omvatten een, als de lucht opwarmt en er meer smelt, Zal die extra smelt de ijsplaten doen barsten en instorting veroorzaken of zal het water onschadelijk in de oceaan wegvloeien? Twee, zal een opwarmende oceaan de aardingslijnen [van de West-Antarctische ijskappen] blijven bereiken waar er een terugkoppeling is die de ineenstorting versnelt. En drie, veranderingen in atmosferische patronen als gevolg van veranderingen in het noordpoolgebied, bijvoorbeeld, de Arctische Amplificatie—bevorder meer smelten, zoals het de afgelopen tien jaar is gebeurd. Dit kan ook leiden tot extremere gebeurtenissen, zoals overstromingen en overstromingen, die het effect van zeespiegelstijging zullen vergroten.

De Arctische versterking die ze noemen, is de term die wordt gegeven aan het effect van het veel gepubliceerde verlies van Arctisch zee-ijs. Het is een voorbeeld van de vele niet-lineaire processen in de aardse systemen die bijdragen aan de zeespiegelstijging. Het verlies van Arctisch zee-ijs verdonkert het oceaanoppervlak in het noordelijke poolgebied, en heruitstraling van warmte uit het water verwarmt de bovenliggende lucht, veranderende atmosferische circulatie, met gevolgen tot ver buiten het noordpoolgebied.

Veel van de verschijnselen die bijdragen aan het zeeniveau kunnen worden begrepen zodra ze zich voordoen, maar ze zijn niet allemaal per se voorspeld. Verder, op momenten dat ze zijn voorspeld, de voorspellingen zijn niet gehoord of opgevolgd. Decennia lang beschreef Orrin Pilkey herhaaldelijk tot ontsteltenis van ontwikkelaars hoe de zeespiegelstijging de erosieve kracht van stormen die over de stranden van de oostkust raasden, zou verergeren.

Een medewerker van de Metropolitan Transportation Authority inspecteert overstromingen in de L-treintunnel onder de East River in New York City. De tunnel kwam onder water te staan ​​tijdens de ongekende 13 meter hoge stormvloed van orkaan Sandy. Krediet:MTA van New York

De zeespiegel is in Manhattan de afgelopen eeuw 11 inch gestegen. "Zelfs deze schijnbaar kleine veranderingen in de zeespiegel hebben een enorme impact tijdens stormen, "Tedesco en Bell merkten op, in navolging van Boothroyd en vele leden van de gemeenschap van kustgeologie en klimaatwetenschap. "Sandy is het gemakkelijkste voorbeeld."

In oktober 2012 Orkaan Sandy raasde over de oostkust vanuit het Caribisch gebied. De storm raasde over de zeewering en stuurde de oceaan de straten en metrostations van Manhattan in. Op een dag, het weer heeft 42 mensen gedood en alleen al in New York City naar schatting $ 19 miljard schade aangericht. Gezien wat wordt begrepen over zeespiegelstijging en klimaatverandering, veel is onzeker, maar we weten dat stormen zoals Sandy weer zullen komen. En opnieuw.

Op 4 mei komen LDEO-klimaatwetenschappers en leden van het bedrijfsleven samen in dezelfde ruimte om te praten over hoe "ijskap en zeespiegelstijging ... trends [zullen] het rendement beïnvloeden, het creëren van zowel risico's als kansen voor investeerders en bedrijfsleiders."

Deze nieuwe en constructieve benadering is een teken dat er naar Orrin Pilkey en andere kustgeologen is geluisterd.