Projecties van potentieel dramatische zeespiegelstijging door het smelten van de ijskap op Antarctica zijn breed, maar een door Rutgers geleid team heeft een model gemaakt dat verbeterde projecties mogelijk maakt en kan helpen om de bedreigingen van de klimaatverandering beter aan te pakken.

Een belangrijke bron van zeespiegelstijging zou kunnen komen van het smelten van grote delen van de uitgestrekte Antarctische ijskap. Fossiele koraalriffen die boven het oppervlak van de oceaan uitsteken, tonen bewijs dat de zeespiegel meer dan 20 voet hoger was, ongeveer 125, 000 jaar geleden tijdens de warme laatste interglaciale (Eemien) periode.

"Bewijs van zeespiegelstijging in warme klimaten lang geleden kan ons veel vertellen over hoe de zeespiegel in de toekomst zou kunnen stijgen, " zei hoofdauteur Daniel M. Gilford, een postdoctoraal medewerker in het lab van co-auteur Robert E. Kopp, een professor in de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen binnen de School of Arts and Sciences aan de Rutgers University-New Brunswick. "Dit bewijs suggereert dat, aangezien klimaatverandering de opwarming van de atmosfeer en oceanen stimuleert, toekomstige wereldwijde zeespiegelstijging zou aanzienlijke hoogten kunnen bereiken."

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift JGR:aardoppervlak , duikt in hoe paleoklimaatbewijs van ongeveer 125, 000 jaar geleden kan worden gebruikt om computermodelprojecties van de instorting van de Antarctische ijskap en de zeespiegelstijging te verbeteren. Dergelijk bewijs is steeds effectiever voor het verbeteren van projecties, waardevolle inzichten in de kwetsbaarheid van de ijskap tot ten minste 2150.

De studie maakt gebruik van de overeenkomsten tussen vroegere en potentiële toekomstige zeespiegels om een ​​statistisch ijskapmodel te trainen, kunstmatige intelligentie gebruiken. De snelle, eenvoudig, minder dure "emulator" - een vorm van machine learning-software - wordt geleerd om het gedrag na te bootsen van een complex model dat zich richt op ijskapfysica, waardoor veel meer simulaties mogelijk zijn dan alleen met het complexe model kunnen worden onderzocht. Dit vermijdt de kostbare looptijden van het complexe ijskapmodel, die dergelijke verschijnselen beschouwt als breuken in de ijskap als gevolg van het smelten van het oppervlak en het instorten van hoge ijskliffen aan de kust.

Wat er met de Antarctische ijskap kan gebeuren als het klimaat opwarmt, is de grootste onzekerheid als het gaat om de wereldwijde zeespiegelstijging deze eeuw, de studienotities. In combinatie met bewijs van vroegere zeespiegels, het nieuwe model kan het vertrouwen in de projecties van de zeespiegelstijging tot ten minste 2150 vergroten.

"Als grote delen van de Antarctische ijskap ongeveer 125 zouden smelten en instorten, 000 jaar geleden, toen de poolgebieden warmer waren dan nu, delen van de ijskap kunnen in de toekomst op dezelfde manier instorten als het klimaat opwarmt, onze verwachtingen van zeespiegelstijging en kustlijnoverstromingen in de komende 130 jaar beïnvloeden, ' zei Gilford.

Nieuwe schattingen van de zeespiegel ongeveer 125, 000 jaar geleden zou kunnen worden gebruikt om aan te geven of, 75 jaar vanaf nu, Orkaan Sandy-achtige overstromingen (ongeveer 3 meter boven het maaiveld in New York City) zullen waarschijnlijk eens per eeuw of jaarlijks voorkomen langs delen van de noordoostelijke kustlijn van de VS. Verbeterde prognoses kunnen ook worden opgenomen in rapporten zoals het komende zesde beoordelingsrapport van het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering, waarschijnlijk helpen ambtenaren en anderen te beslissen hoe de bedreigingen van de klimaatverandering aan te pakken.

Co-auteurs zijn onder meer Erica L. Ashe, een postdoctoraal wetenschapper in het laboratorium van Kopp, samen met wetenschappers van de Universiteit van Massachusetts Amherst, Pennsylvania State University en de Universiteit van Bremen.