Door modellen van dynamische fysische processen zoals erosie en golfoploop op te nemen, een team van onderzoekers van de Universiteit van Hawai'i in Mānoa (UH Mānoa) en het Hawai'i Department of Land and Natural Resources (DLNR) hebben vastgesteld dat het landoppervlak in Hawai'i dat kwetsbaar is voor toekomstige zeespiegelstijging mogelijk het dubbele is van eerdere schattingen . De studie is vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Nature, Wetenschappelijke rapporten .

Een veelgebruikte benadering voor het beoordelen van de effecten van zeespiegelstijging is het "badkuip"-model, waarbij een statisch zeespiegeloppervlak wordt geprojecteerd op een terreinmodel.

"De badkuipmethode biedt een goede eerste blik op laaggelegen overstromingsgevoelige gebieden, maar onderschat de volledige omvang van potentiële schade als gevolg van zeespiegelstijging, vooral aan de hoogenergetische kusten van Hawaï, " zei hoofdonderzoeker Tiffany Anderson, een faculteitslid bij de afdeling Aardwetenschappen aan de UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST).

Naarmate de zeespiegel stijgt, er zijn verschillende processen aan het werk:kusterosie leidt tot permanent verlies van land, maar is ook essentieel voor het behoud van stranden; jaarlijkse golfoverstroming escaleert snel voorbij een kritiek punt; grondwateroverlast en terugstroming van stormafvoeren creëren nieuwe wetlands en veroorzaken stedelijke overstromingen. Deze maken kustbepantsering onvoldoende als adaptatiestrategie.

"Onze uitgebreidere beoordeling onthult belangrijke realiteiten die met andere methoden over het hoofd kunnen worden gezien. de "badkuip"-benadering, alleen, negeert 35-54 procent van het totale landoppervlak dat is blootgesteld aan een of meer van deze gevaren, afhankelijk van de locatie en het SLR-scenario, " zei Chip Fletcher, co-auteur van de studie en associate dean en professor aardwetenschappen aan SOEST.

Het team ontdekte ook dat typische verhogingen van de laaggelegen kustvlaktes van Hawaï drempels voor overstromingsniveaus creëren, waarboven een snelle toename van overstromingen optreedt. Naarmate de zeespiegel stijgt, kustgebieden worden blootgesteld aan hogere overstromingsdiepten en watersnelheden. De prevalentie van laaggelegen kustvlakten leidt tot een snelle toename van de blootstelling van het land aan gevaren wanneer de zeespiegel een kritische hoogte van ongeveer 1 tot 2 voet overschrijdt, afhankelijk van de locatie. Het team had dit fenomeen in eerder onderzoek geïdentificeerd en noemde het een 'kritiek punt'.

"Aanvullend, een groot deel van het land dat gevaar loopt te overstromen, ligt niet in de directe nabijheid van de kustlijn, "zei Anderson. "In plaats daarvan, het zijn laaggelegen gebieden waar de zeespiegelstijging ervoor zorgt dat de grondwaterspiegel naar de oppervlakte stijgt. Deze gebieden kunnen een tot twee mijl landinwaarts van de kustlijn liggen."

"Het is belangrijk dat we landgebieden identificeren die kwetsbaar zijn voor gevaren die verband houden met de zeespiegel, omdat, indien onbeheerd achtergelaten, overstromingen, golf overstroming, en erosie zal doorgaan met het binnendringen van kustgebieden die typisch sterk ontwikkeld zijn, " zei Fletcher. "Voorbereiding op deze effecten zal erg kostbaar zijn en lang duren om te implementeren. Met deze resultaten, belanghebbenden van alle soorten zijn nu in staat om empirisch gebaseerd aanpassingsbeleid vast te stellen."

De modellering die in deze studie wordt gepresenteerd, is uitgevoerd ter ondersteuning van de totstandkoming van het Hawai'i Sea Level Rise Vulnerability and Adaptation Report, die de basis vormt voor verdere planningsinitiatieven van de overheid.

"We kunnen altijd op deze onderzoekers van SOEST rekenen om de staat te voorzien van baanbrekend onderzoek en modellering om ons begrip van kustgevaren te verbeteren, " zei Sam Lemmo, studie co-auteur en DLNR-beheerder. "Hun werk is onmiddellijk vertaalbaar naar beleids- en regelgevende richtlijnen op lokaal niveau. Ons doel was om een ​​wetenschappelijk rigoureus visueel hulpmiddel te creëren om de ernst van de zeespiegelstijging op onze eilanden te benadrukken om onze gemeenschappen en overheidsinstanties voor te bereiden op de impact ervan, en om instrumenten te bieden die nodig zijn om de schok voor ons sociaal-economisch systeem te verminderen."

Anderson en team nemen momenteel regenval op in het computermodel om te bepalen hoe zeespiegelgerelateerde overstromingen kunnen worden verergerd tijdens regenval die optreedt tijdens vloed. Hawaii Sea Grant, tevens gevestigd aan UH SOEST, en TetraTech, Inc. helpen staats- en provincieagentschappen te begeleiden bij het overwegen van deze nieuwe gegevens bij toekomstige planning.