Studies van oude stranden en gefossiliseerde koraalriffen suggereren dat de zeespiegel het potentieel heeft om veel sneller te stijgen dan modellen momenteel voorspellen, volgens geologen die eerdere perioden van opwarming hebben bestudeerd.

Op een gegeven moment in een vergelijkbare periode stegen ze met drie meter per eeuw, of 30 mm per jaar, volgens dr. Fiona Hibbert, een geoloog aan de York University in het VK. De huidige stijging is 3,2 mm per jaar.

Dr. Hibbert werkt aan een project genaamd ExTaSea, die worstcasescenario's voorspelt voor zeespiegelstijging over de hele wereld. Het doel is om beleidsmakers te helpen bij het nemen van langetermijnbeslissingen, bijvoorbeeld over de situering van duurzame infrastructuur zoals kerncentrales.

Het bedenken van modellen die dergelijke voorspellingen kunnen doen, is notoir moeilijk, ze zegt.

"We zijn niet helemaal zeker van alle betrokken processen. Als je een ijskap smelt, zijn het soms echt lange-tijdschalen waarop ze werken, dat is best moeilijk in een model te vatten."

En het smelten zelf verandert het systeem, bijvoorbeeld door de belasting van de aardkorst te verlichten, die vervolgens gedurende duizenden jaren in slow motion terugkaatst.

Een ander probleem is dat gegevens over recente zeespiegels slechts 150 jaar oud zijn - voor getijmeters - en slechts 20-25 jaar voor satellietmetingen.

Daarom, geologen zoals Dr. Hibbert, en professor Alessio Rovere, een geowetenschapper aan de Universiteit van Bremen in Duitsland, terugkijken om te zien wat er tijdens de laatste interglaciale periode is gebeurd.

"Het geologische record is geweldig omdat het alle processen omvat, " zei dr. Hibbert.

interglaciaal

We leven in een interglaciale periode die bekend staat als het Holoceen. "De laatste 6 000 jaar, mensen hebben genoten van vrij stabiele klimaat- en zeespiegelomstandigheden, en bloeide dankzij dit, " zei prof. Rovere.

De dichtstbijzijnde analoog aan het Holoceen in het geologische verleden is het laatste interglaciale, die plaatsvond tussen 125, 000 en 118, 000 jaar geleden. Gedurende deze periode, de mondiale temperatuur was ongeveer één tot twee graden hoger dan de pre-industriële basistemperaturen die tegenwoordig worden gebruikt om klimaatverandering te meten, vanwege kleine verschillen in de kanteling en baan van de aarde.

Geologen kunnen op dit moment aanwijzingen vinden voor het zeeniveau van gefossiliseerde koraalriffen die als kliflagen zijn gestrand toen de zee wegzakte, evenals de chemische samenstelling van kleine, mariene organismen bekend als foraminiferen, die een idee geven van het bereik van de zee in het verleden, zegt dr. Hibbert.

En prof. Rovere, die een project runt genaamd WARMCOASTS, gaat ook in op wat oude stranden - die ook lagen in de kliffen werden - ons kunnen vertellen.

"Een strand heeft tegenwoordig zandvorming langs de kustlijn ... stel je voor dat dit alles ... in de tijd kan worden bevroren omdat het rots wordt. Dus we kunnen teruggaan, en kijk naar rotsen die vroeger stranden waren, " zei hij. Gezien hun kenmerken en de schelpen die erin bewaard zijn, 'we kunnen verbindingen maken met de veranderende zeespiegel, " hij zei.

Het is lastig om de juiste boodschap van gestrande riffen en stranden te achterhalen, echter. Een terugtrekkende zee kan op één plaats overblijfselen van haar aanwezigheid achterlaten, alleen om ze te laten optillen - of laten vallen - door daaropvolgende geologische activiteit.

Prof. Rovere ondervond deze problemen bij het oplossen van de blijvende puzzel van mysterieuze, enorme rotsblokken die bovenop 15 meter hoge kliffen op het eiland Eleuthera in de Bahama's liggen. Terwijl sommigen in het veld geloven dat ze daarheen werden geslingerd door superstormen, anderen, inclusief hem, denk dat een combinatie van hogere zeespiegels plus minder stormen verantwoordelijk was.

Tien keer hoger

Ondanks deze uitdagingen, Dr. Hibbert voegde oude koraalrifanalyses samen die door wetenschappers over de hele wereld zijn gedaan en concludeerde dat de zeespiegel met 'echt hoge' snelheden steeg - tot drie meter per eeuw, 'wat ongeveer tien keer hoger is dan de huidige tarieven.'

Prof. Rovere verzamelt gegevens over geologische kenmerken zoals oude koralen en stranden om een ​​database te creëren die zal helpen een genuanceerd verhaal te geven over hoe de zeespiegel op verschillende plaatsen veranderde en de sterkte van de golven tijdens het laatste interglaciaal.

Het is moeilijk om geologische gegevens te interpreteren, dus prof. Rovere maakt ook gebruik van modellen die vaker door ingenieurs worden gebruikt om de impact van golven en stromingen op havens te begrijpen - ze kunnen hem helpen begrijpen hoe zand werd afgezet langs interglaciale kusten.

"Door deze twee verschillende disciplines te combineren... kunnen we veel meer over het verleden zeggen dan met alleen de geologische interpretatie van de rotsen, " hij zei.

Zijn werk levert iets andere figuren op.

"In sommige rockrecords - er zijn enkele kenmerken die ons doen denken dat op een bepaald moment tijdens deze warme periode de zeespiegel sprong, van drie meter tot zes meter, " zei hij. Dit komt neer op ongeveer 10 mm per jaar. De sprong vond plaats in een relatief korte tijd, hij zegt.

"Dit is echt interessant omdat we ons vandaag in een warme periode bevinden - zowel natuurlijk als vanwege klimaatverandering - en in het laatste interglaciaal, zelfs zonder dat we het systeem warmte geven, sommige gegevens suggereren dat er een sprong was.

"Dit is een zeer omstreden idee, maar wat als het waar is? Het betekent dat er een mogelijkheid is van snel smelten van ijs, bovenop wat we als mensen doen."

Prof. Rovere zegt dat een zeespiegelstijging van 10 mm per jaar 'bijna onmogelijk' is om zich met voldoende snelheid aan aan te passen. "Het betekent dat we onze steden moeten verlaten, " hij voegde toe.

Versnelling

Het vooruitzicht van een plotselinge versnelling van het smelten van ijs wordt verder ondersteund door het werk van Dr. Yucheng Lin, een student van Dr. Hibbert als onderdeel van het ExTaSea-project.

Deze keer is de referentieperiode 24, 000 tot 11, 000 jaar geleden, De meest recente deglaciatie van de aarde, die aan het Holoceen voorafging.

Deze periode was wezenlijk anders dan vandaag, waardoor het 'niet zo geweldig is om naar de toekomst te kijken, " zei Dr. Hibbert. Bijvoorbeeld, er waren enorme ijskappen boven Noord-Amerika en Europa.

Maar dat vonden ze, op het hoogtepunt van het smelten van het ijs, zeeën stegen met 3,6 meter per eeuw.

"Opnieuw, dit zijn echt hoge cijfers, dus ijskappen kunnen heel snel massa verliezen, " zei dr. Hibbert.

Ze overweegt nu hoe zo'n snel smelten deze eeuw aan verschillende kusten zou verlopen.

Hoe veranderen en stijgen onze zeeën met de klimaatverandering en het smelten van de ijskappen op aarde? In deze driedelige serie we kijken naar het verleden, heden en toekomst van extreme zeespiegelstijging. Volgende, in deel twee zullen we kijken naar de opkomst van atmosferische 'meteotsunami's'.