De jaarlijkse update van hun "rapportkaarten" op zeeniveau door onderzoekers van het William &Mary's Virginia Institute of Marine Science voegt bewijs toe van een versnellende snelheid van zeespiegelstijging bij bijna alle getijdenstations langs de Amerikaanse kustlijn. De laatste rapporten zijn op 30 januari gepubliceerd.

De webgebaseerde rapportkaarten van het team projecteren de zeespiegel tot het jaar 2050 op basis van een voortdurende analyse van getijdenregistraties voor 32 plaatsen langs de Amerikaanse kust van Maine tot Alaska. De analyse omvat nu 51 jaar waterstandwaarnemingen, van januari 1969 tot december 2019. De interactieve kaarten zijn online beschikbaar op http://www.vims.edu/sealevelreportcards.

De oprichter van het project, VIMS emeritus hoogleraar John Boon, zegt:"de belangrijkste boodschap van de rapportkaarten van 2019 is een duidelijke trend in de richting van versnelling van de zeespiegelstijging op 25 van onze 32 getijdenmeetstations. Versnelling kan een game-changer zijn in termen van effecten en planning, dus we moeten echt aandacht besteden aan deze patronen."

VIMS-mariene wetenschapper Molly Mitchell zegt:"het zien van versnelling op zoveel van onze stations suggereert dat - als we kijken naar de meerdere scenario's op zeeniveau die NOAA uitbrengt op basis van wereldwijde modellen - we misschien op weg zijn naar de hogere projecties." Mitchell werkt samen met Boon om de laatste twee jaarverslagen te genereren.

"We hebben steeds meer bewijs uit de getijdemetingen dat deze hogere zeespiegelcurven serieus moeten worden overwogen bij het plannen van veerkracht, ", voegt Mitchel eraan toe.

Eerder werk van Boon, Mitchel, en VIMS-collega Derek Loftis suggereert dat de huidige versnelling van de zeespiegelstijging begon rond 2013 of 2014, waarschijnlijk geassocieerd met oceaandynamiek en ijskapverlies. in 2019, de snelheid van de zeespiegelstijging versnelde bij alle 21 meldkaartstations langs de Amerikaanse oost- en Golfkusten, en op 7 van de 8 gecontroleerde stations langs de Amerikaanse westkust met uitzondering van Alaska. Alle vier de stations die in Alaska worden gemonitord, laten zien dat de relatieve zeespiegel steeds sneller daalt (als gevolg van de vorming van bergen aan de kust).

"Hoewel de zeespiegel langs de westkust heel langzaam stijgt, " zegt Mitchel, "modellen voorspellen dat het sneller zal gaan stijgen. De rapporten van de afgelopen drie jaar ondersteunen dit idee." Wetenschappers suggereren dat de versnelling te wijten is aan een verschuiving in windpatronen die verband houden met de Pacific Decadale Oscillatie, een El Niño-achtig patroon van klimaatvariabiliteit.

Boon zegt dat de rapportkaarten waarde toevoegen door projecties op zeeniveau te bieden die vaker worden bijgewerkt dan die van NOAA of andere instanties. Boon en collega's gebruiken ook een statistische benadering die bewijs bevat voor de recente versnelling in de snelheid van zeespiegelverandering bij veel Amerikaanse getijdenmeterstations, en benadrukken hun gebruik van relatieve zeespiegelmetingen - veranderingen in het waterpeil ten opzichte van het landoppervlak waarop mensen wonen en werken. De relatieve zeespiegelstijging in Virginia en andere gebieden aan de oost- en Golfkust is te wijten aan zowel stijgend water als dalend land.

Opmerkelijke bevindingen uit 2019

VIMS' rapportkaarten voor 2019 laten zien dat de zeespiegel steeg op 27 van de 32 bewaakte stations. Misschien nog veelzeggender is dat de waterstanden op 25 van de 32 stations in 2019 sneller stegen dan in 2018. De vijf stations waar de relatieve zeespiegel daalde, bevonden zich allemaal aan de Amerikaanse westkust, vier hiervan in Alaska, waar de aanhoudende stijging van kustbergen leidt tot scherpe dalingen van de zeespiegel ten opzichte van het land.

De drie hoogste snelheden van zeespiegelstijging in 2019 vonden plaats langs de Gulf Coast op Grand Isle, Louisiana (7,93 millimeter per jaar) en in Rockport (6,95 mm/jr) en Galveston (6,41 mm/jr) Texas. Rockport stond ook bovenaan alle 32 stations in zijn snelheid, bij 0,26 mm per jaar per jaar. Als dit doorgaat, de zeespiegel zal hier in 2050 0,82 meter (2,69 voet) hoger zijn dan in 1992. Grand Isle en Galveston lieten in 2019 significante maar veel gematigder acceleratiesnelheden zien, bij 0,05 mm/jr2 en 0,09 mm/j2, respectievelijk. De prognoses voor 2050 voor zeespiegelstijging op deze locaties zijn dus aanzienlijk lager:0,54 m (1,77 ft) op Grand Isle en 0,51 m (1,67 ft) op Galveston.

Mitchell en Boon schrijven de hoge stijgingssnelheden en het scherpe contrast in versnelling tussen deze Gulf Coast-stations gedeeltelijk toe aan hun locatie in een sedimentair bekken met een complexe geschiedenis van water- en mineraalwinning. Oppompen van grondwater en olie kan bodemdaling veroorzaken, wat bijdraagt ​​aan de relatieve zeespiegelstijging.

De rapportkaarten van 2019 laten een versnellende snelheid van zeespiegelstijging zien op 27 van de 32 bewaakte stations. Na Rockport, de hoogste versnellingen in 2019 werden waargenomen in Pensacola, FL en Wilmington, NC (0,22 mm/jr2); Ceder sleutel, FL (0,21 mm/jr2); Oostpoort, ME (0,20 mm/jr2); Napels, FL (0,19 mm/jr2); Boston, MA (0,17 mm/jr2); Portland, ME (0,17 mm/jr2); Charleston, SC (0,16 mm/jr2); en Port Isabel, TX (0,14 mm/jr2). Aanzienlijke versnelling van de snelheid van zeespiegelstijging op deze wijdverspreide plaatsen duidt op mondiale drijfveren, met klimaatverandering de voor de hand liggende verdachte. NOAA meldde onlangs dat 2019 het op één na warmste jaar in de geregistreerde geschiedenis was.

Boon en Mitchell merken op dat versnelling op deze en andere locaties hun kwadratische, "best-schatting" zeespiegelprojecties voor 2050, ondanks in verschillende gevallen een relatief laag stijgingspercentage in 2019. Bijvoorbeeld, Oostpoort, Maine had een stijgingspercentage van slechts 1,96 mm in 2019, maar de zeespiegel zal naar verwachting in 2050 0,52 m (1,71 voet) bereiken. Die projectie in 2050 is hoger dan de projectie van 0,51 m voor Norfolk, Virginia (1,67 voet), hoewel de stijgingssnelheid van deze laatste in 2019 5,33 mm/jaar was, bijna drie keer hoger dan in Eastport.

Het VIMS-team benadrukt dat de zeespiegel ook in de toekomst kortetermijnschommelingen zal ervaren, net als vandaag. Dus, kustbewoners en planners in Virginia en andere gebieden die tegen 2050 waarschijnlijk aanzienlijke zeespiegelstijgingen zullen ervaren, moeten ook rekening houden met stormvloeden en andere voorbijgaande krachten die de zeespiegel zelfs hoger doen stijgen dan de verwachte gemiddelde stijgingswaarde. De 95%-betrouwbaarheidsbanden die rond de geprojecteerde kwadratische curve in de zeespiegelrapportkaarten van VIMS zijn geplaatst, zijn een verdere herinnering dat het gemiddelde zeeniveau in een bepaalde maand maar liefst 20 centimeter (8 inch) kan afwijken van het verwachte jaargemiddelde.

De waarde van een jaarlijkse gelokaliseerde rapportkaart

Omdat veranderingen in de zeespiegel op lange termijn doorgaans in de orde van enkele millimeters per jaar zijn, onderzoekers hebben van oudsher weinig behoefte gevoeld om frequente voorspellingen van zeespiegelveranderingen te geven. Bovendien, veel projecties op zeeniveau hebben een mondiale reikwijdte, met een voorspellingshorizon van 2100 - ver genoeg weg om gemakkelijk waarneembare lineaire verandering mogelijk te maken. Een voorbeeld is de vaak gerapporteerde voorspelling van de Verenigde Naties van 65 centimeter (2,1 voet) absolute zeespiegelstijging tegen het einde van deze eeuw.

Het VIMS-team heeft doelbewust gekozen voor een meer gelokaliseerde en tijdige aanpak, een ontworpen om maximale waarde toe te voegen voor kustbewoners, ondernemingen, en overheden.

zegt Boon, "Onze rapporten laten zien wat de zeespiegel de laatste tijd heeft gedaan, wat er nu in uw plaats gebeurt. Talrijke studies tonen aan dat de lokale snelheden van zeespiegelstijging en -versnelling aanzienlijk verschillen van de wereldwijde snelheden die zijn gepubliceerd door het IPCC en NOAA - een belangrijk resultaat omdat lokale snelheden van relatieve zeespiegelstijging een directe indicatie geven van de mate waarin huizen, gebouwen, en wegen dreigen te overstromen."

De beslissing van het team om een ​​subset van beschikbare getijmetergegevens te gebruiken, druist in tegen de traditionele benadering van NOAA, het bureau dat het officiële netwerk van getijdenstations van het land beheert. "NOAA moet worden geprezen voor hun zorg bij het waarborgen van de continuïteit, samenhang, en beschikbaarheid van de lange-termijn getijdendatasets van het land, " zegt Boon. "Maar tegelijkertijd, een langere plaat is niet altijd beter, vooral wanneer er bewijs is van recente niet-lineaire veranderingen in de snelheid van zeespiegelstijging zoals we die zien langs de Amerikaanse oostkust."

Uit een eerdere analyse van Boon bleek dat deze versnelling in 1987 begon, in het midden van een 36-jarig schuifraam dat begon in 1969 - en zo de startdatum voor de VIMS-rapportkaarten vaststelde. Dit is tientallen jaren nadat veel Amerikaanse getijdenmeterstations in gebruik zijn genomen, maar binnen een tijdspanne waarin veel meer stations nu volledige of bijna volledige records hebben. Gezien recent bewijs van aanhoudende opwarming, het is logisch in een landelijke, vergelijkende studie van veranderingen op zeeniveau om alleen die waarnemingen te analyseren die in dezelfde periode zijn gedaan.

Mitchell legt verder uit, "Als je een drempel overschrijdt in termen van zoiets als zeespiegelstijging, wat eerder kwam - zeg maar een tij-record dat begon in 1900 - is bevooroordeeld in termen van zien waar je naartoe gaat. We denken dat ijskappen vandaag sneller smelten, en als dat waar is, zullen de gegevens van de afgelopen 90 jaar de toekomst niet nauwkeurig voorspellen."

Het verschil tussen de lineaire tarieven die worden gebruikt in NOAA's zeespiegelvoorspellingen en de niet-lineaire, de versnellende snelheden die in VIMS-rapportkaarten worden gebruikt, kunnen leiden tot sterk verschillende voorspellingen van onze toekomst op zeeniveau. Uitbreiding van de lineaire zeespiegelprojecties van NOAA tot halverwege de eeuw voor de getijdenmeter in Norfolk, Virginia geeft aan dat de zeespiegel hier in 2050 0,3 meter (11,42 inch) hoger zal zijn, terwijl de VIMS-voorspelling - met behulp van een niet-lineaire, versnellingssnelheid - is 0,51 meter, of 20,1 inch. Die extra 21 centimeter zeespiegelstijging zou grote gevolgen hebben voor het laaggelegen gebied.