Het patroon van ongelijkmatige zeespiegelstijging in de afgelopen kwart eeuw is deels veroorzaakt door door de mens veroorzaakte klimaatverandering, niet alleen natuurlijke variabiliteit, volgens een nieuwe studie.

De bevindingen suggereren dat regio's van de wereld waar de zeeën sneller dan gemiddeld zijn gestegen, waaronder de oostkust van de Verenigde Staten en de Golf van Mexico, kunnen verwachten dat deze trend zich voortzet naarmate het klimaat warmer wordt.

De studie, vandaag gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences , is geschreven door wetenschappers John Fasullo van het National Center for Atmospheric Research (NCAR) en Steve Nerem van de University of Colorado Boulder.

"Door te weten dat klimaatverandering een rol speelt bij het creëren van deze regionale patronen, we kunnen er meer vertrouwen in hebben dat dezelfde patronen in de toekomst kunnen voortduren of zelfs intensiveren als de klimaatverandering onverminderd doorgaat, "Zei Fasullo. "Met de verwachte stijging van de zeespiegel deze eeuw gemiddeld een paar voet of meer, informatie over verwachte regionale verschillen kan van cruciaal belang zijn voor kustgemeenschappen die zich voorbereiden."

Het onderzoek werd gefinancierd door de National Science Foundation, die de sponsor van NCAR is, het NASA Sea Level Change-team, en het Amerikaanse ministerie van Energie.

Het signaal van klimaatverandering vinden

Voor de studie, Fasullo en Nerem, beide leden van het NASA Sea Level Change Team, analyseerde het satellietaltimetrie zeeniveaurecord, waaronder metingen van de hoogte van het zeeoppervlak die teruggaan tot 1993. Ze brachten de wereldwijde gemiddelde zeespiegelstijging in kaart en ook hoe bepaalde regio's afweken van het gemiddelde.

Bijvoorbeeld, de oceanen rond Antarctica en de Amerikaanse westkust hebben een lager dan gemiddelde zeespiegelstijging gehad, terwijl de Amerikaanse oostkust en Zuidoost-Azië, inclusief de Filippijnen en Indonesië, het tegenovergestelde hebben meegemaakt. In sommige delen van de wereld, de snelheid van de lokale zeespiegelstijging is twee keer zo hoog geweest als het gemiddelde.

Regionale verschillen in zeespiegelstijging worden beïnvloed door waar warmte in de oceaan wordt opgeslagen (omdat warm water uitzet om meer ruimte te vullen dan koud water) en hoe die warmte door stroming en wind over de hele wereld wordt getransporteerd. Ongelijkmatige zeespiegelstijging wordt ook beïnvloed door ijskappen, die massa verliezen als ze smelten en de zwaartekracht verschuiven die de regionale hoogte van het zeeoppervlak beïnvloedt.

Natuurlijke verschuivingen in oceaancycli, waaronder de Pacific Decadale Oscillatie, een patroon van zee-oppervlaktetemperaturen vergelijkbaar met El Niño maar langer aanhoudend - daarom is bekend dat ze de zeespiegel beïnvloeden. Dus wetenschappers waren niet verrast om te ontdekken dat als de oceaan stijgt, het stijgt ongelijkmatig. Maar het was moeilijk te zeggen of deze natuurlijke cycli de dominante invloed waren op regionale verschillen.

Om de rol van klimaatverandering te onderzoeken, de wetenschappers wendden zich tot twee sets klimaatmodelruns, bekend als "grote ensembles":een gemaakt met behulp van het NCAR-gebaseerde Community Earth System Model en een gemaakt met behulp van het Earth System Model van de National Oceanic and Atmospheric Administration. Deze grote ensembles - veel modelsimulaties van hetzelfde model, die dezelfde tijdsperiode beschrijven - stellen onderzoekers in staat om natuurlijke variabiliteit te onderscheiden van de effecten van klimaatverandering. Met genoeg ritten, deze effecten kunnen worden geïsoleerd, zelfs als ze relatief klein zijn in vergelijking met de effecten van natuurlijke variabiliteit.

De klimaatmodellen suggereren dat in regio's met meer of minder zeespiegelstijging dan gemiddeld, maar liefst de helft van die variatie kan worden toegeschreven aan klimaatverandering. De wetenschappers ontdekten ook dat de effecten van klimaatverandering op de regionale zeespiegelstijging soms de effecten van natuurlijke cycli nabootsen.

"Het blijkt dat de reactie van de zeespiegelstijging op klimaatverandering in de Stille Oceaan lijkt op wat er gebeurt tijdens een bepaalde fase van de Pacifische Decadale Oscillatie, "Zei Fasullo. "Dit verklaart waarom het zo moeilijk was om te bepalen hoeveel van het patroon natuurlijk was of niet, tot nu."

Voorspellingen verbeteren

De onderzoeksresultaten hebben implicaties voor lokale ambtenaren, die geïnteresseerd zijn in verbeterde voorspellingen van de zeespiegelstijging voor de gebieden die zij overzien. Vroeger, voorspellers moesten vertrouwen op de wereldwijde veranderingssnelheid - ongeveer 3 millimeter per jaar en steeds sneller - en kennis van de ongelijke regionale effecten die samenhangen met het aanhoudende smelten van de ijskappen die Groenland en Antarctica bedekken.

De bevindingen voegen de mogelijkheid toe dat de regionale patronen van zeespiegelstijging die verband houden met klimaatverandering ook kunnen worden opgenomen, omdat de modellen voorspellen dat de regionale patronen die in de satellietmetingen worden waargenomen, zich in de toekomst zullen voortzetten.

"We hebben nu een nieuwe tool - langetermijnmetingen van satelliethoogtemeters - die we kunnen gebruiken om belanghebbenden te helpen die informatie nodig hebben voor specifieke locaties, " zei Nerem, een fellow van het Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences aan de University of Colorado Boulder en een professor in lucht- en ruimtevaarttechniek.