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

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 52 jaar waterstandwaarnemingen, van januari 1969 tot december 2020. De interactieve kaarten zijn online beschikbaar op www.vims.edu/sealevelreportcards.

De oprichter van het project, VIMS emeritus hoogleraar John Boon, zegt:"De trends van jaar tot jaar worden zeer informatief. De 2020-rapportkaarten zetten een duidelijke trend voort in de richting van versnelling van de zeespiegelstijging op 27 van onze 28 getijdenmeterstations langs de continentale Amerikaanse kust." De enige continentale uitbijter - in Crescent City, Californië - voegt zich bij vier stations in Alaska als locaties waar de stijging van de kust het lijkt alsof de zeespiegel daalt ten opzichte van het land.

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 sinds 2017 samen met Boon om elk jaar de rapportkaarten te genereren.

"Versnelling kan een game changer zijn in termen van impact en planning, dus we moeten echt aandacht besteden aan deze patronen, ", zegt Boon. "We hebben steeds meer bewijs uit de getijdenmetingen dat deze hogere zeespiegelcurves serieus moeten worden overwogen bij het plannen van veerkracht, ", voegt Mitchel eraan toe.

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.

Oostkusttrends

De zeespiegelstijging versnelt nu op alle stations aan de oostkust van de VS sinds 2014. Voorafgaand aan dat jaar, stations ten zuiden van Kaap Hatteras hadden weinig of geen versnelling geregistreerd. "Vandaag, " zegt Boonen, "De zeespiegel versnelt op veel van deze zuidelijke stations sneller dan op sommige stations verder naar het noorden die niet zo lang geleden als 'hot spots' voor zeespiegelstijging werden beschouwd."

"Tarieven van de zeespiegelstijging in Norfolk, Virginia zijn nog steeds de hoogste langs de Atlantische kust met 5,4 millimeter per jaar, "zegt Mitchell. "Echter, versnelling op stations in North Carolina, Zuid Carolina, en Georgië geven aan dat we de zeespiegelpatronen in die staten zeer nauwlettend in de gaten moeten houden." Sommige onderzoeken geven aan dat de "hot spot" van de zeespiegelstijging in het midden van de Atlantische Oceaan zich naar het zuiden verplaatst, en dat stations ten zuiden van Kaap Hatteras tegen 2050 een grotere zeespiegelstijging zullen zien dan hun geschiedenis suggereert.

Trends in de Golfkust

De meeste stations aan de Golfkust waren getuige van een opleving van de acceleratiesnelheden die begon rond 2014, en alle negen hebben de afgelopen drie jaar een grotere versnelling ervaren. Op het Grote Eiland, Louisiana en Galveston, Texas, deze trends markeerden een overgang van vertraging naar versnelling. bij anderen, inclusief Pensacola, Florida en Rockport, Texas, de zeespiegel versnelt sinds 2004, maar ontwikkelt zich de laatste jaren sneller.

De stations in Texas en Louisiana vertonen nog steeds de hoogste stijgingspercentages in het land. Rockport heeft de op één na hoogste jaarlijkse stijging (7,1 mm/jaar in 2020), en de hoogste verwachte zeespiegelstijging voor 2050 op 0,82 meter (2,69 ft) boven zeeniveau in 1992, het middelpunt van het meest recente National Tidal Datum Epoch. Grand Isle draait de tafels om, met de hoogste jaarlijkse stijging (8,1 mm/jaar in 2020), en de op één na hoogste verwachte zeespiegelstijging voor 2050 op 0,58 meter (1,9 voet) boven het niveau van 1992. Galveston wordt derde in beide maatregelen, met een jaarlijkse stijging van 6,6 mm/jaar in 2020, en een verwachte stijging van de zeespiegel in 2050 van 0,57 meter (1,87 ft).

Mitchell en Boon schrijven de extreme stijgingspercentages en het scherpe contrast in versnelling tussen de 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.

Westkust-trends

Met uitzondering van Alaska en Crescent City, Californië - waar plaatbewegingen en postglaciale rebound een uitgesproken kustopwaartse kracht genereren - V.S. De stations aan de westkust waren in wezen neutraal sinds ten minste 2004, met een relatieve zeespiegel die niet significant stijgt of daalt. Dat is niet meer het geval, aangezien de meeste stations sinds 2017 een versnelling hebben doorgemaakt. "Opwaartse trends in versnelling voorspellen een positieve en toenemende zeespiegelstijging bij de meeste stations langs de continentale westkust, ", zegt Boon. "De stijgingspercentages waren al enige tijd bijna nul, maar de ontluikende versnelling begint ze te laten knappen."

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

Algemene trends

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 2020, 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 in Alaska laten zien dat de relatieve zeespiegel steeds sneller daalt. Dit komt door verschillende processen die een snelle opstijging van de kust veroorzaken, getijdemeters stijgen samen met het land waarop ze rusten.

Opmerkelijke bevindingen uit 2020

De 2020-rapportkaarten laten een versnellende snelheid van zeespiegelstijging zien op 27 van de 32 bewaakte stations. Rockport, Texas registreerde de hoogste versnelling in 2020, met een waarde van 0,262 mm/y2. De op één na hoogste versnellingssnelheden werden waargenomen in Pensacola, FL (0,24 mm/jr2); Wilmington, NC (0,238 mm/jr2); Ceder sleutel, FL (0,21 mm/jr2); Napels, FL (0,199 mm/jr2); Oostpoort, ME (0,195 mm/jr2); Charleston, SC (0,181 mm/jr2); Portland, ME (0,166 mm/jr2); Boston, MA (0,165 mm/jr2); en Port Isabel, TX (0,16 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 2020 gelijk stond aan 2016 als het warmste jaar ooit.

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 2020. Bijvoorbeeld, Oostpoort, Maine had een stijgingspercentage van slechts 2,02 mm in 2020, maar de zeespiegel zal naar verwachting in 2050 0,41 m (1,3 voet) stijgen boven het niveau van 1992. Die prognose voor 2050 komt overeen met de prognose van 0,51 m voor Norfolk, Virginia (1,67 voet), hoewel de stijgingssnelheid van deze laatste in 2020 5,39 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 wel 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 projectie 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 globale 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 woningen, 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 worden gebruikt in de rapportkaarten van VIMS kunnen leiden tot sterk verschillende voorspellingen van onze toekomst op zeeniveau. Uitbreiding van de lineaire zeespiegelprojecties van NOAA tot halverwege de eeuw voor de getijmeter in Norfolk, Virginia geeft aan dat de zeespiegel hier in 2050 0,3 meter (11,4 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.