Klimaatwetenschappers van de Nanyang Technological University, Singapore (NTU, Singapore) hebben het bekende record van de zeespiegel van Singapore uitgebreid tot bijna 10, 000 jaar geleden, het verstrekken van een robuustere dataset om toekomstige voorspellingen van de zeespiegelstijging te ondersteunen.

Een van de belangrijkste uitdagingen bij het onderzoeken van klimaatverandering is het reconstrueren van de geschiedenis ervan over duizenden jaren. Om een ​​beter beeld te krijgen van de mogelijke oorzaken en gevolgen van toekomstige veranderingen, wetenschappers moeten leren van het verleden en het begrijpen.

Het winnen van oude sedimenten tot een diepte van maximaal 40 m onder de grond op een locatie in Marina South in Singapore, een internationaal team onder leiding van NTU-onderzoekers heeft de monsters onderworpen aan rigoureuze laboratoriummethoden (bijv. identificeren van microfossielen zoals foraminiferen) en statistische analyse om gegevens te verkrijgen om de geschiedenis van Singapore op zeeniveau te reconstrueren.

Voor klimaatwetenschappers hoe verder het zeespiegelrecord teruggaat in de tijd, hoe duidelijker het beeld kan zijn voor toekomstige voorspellingen. De overgang aan het begin van het Holoceen (10, 000-7, 000 jaar geleden) vertegenwoordigde de laatste grote episode van natuurlijke opwarming van de aarde in de geschiedenis van de aarde, toen smeltende ijskappen en opwarmende oceanen leidden tot een zeespiegelstijging van 20 meter. Voor de laatste 3 000 jaar, de zeespiegel in Singapore was stabiel, vóór de recente versnelling in de 20e eeuw als gevolg van klimaatverandering.

Hoofdauteur, Dr. Stephen Chua, die de studie voltooide als onderdeel van zijn doctoraatswerk aan het Earth Observatory of Singapore (EOS) en Asian School of the Environment (ASE) aan NTU Singapore, zei:"Door het record op zeeniveau in Singapore te dateren op 10, 000 jaar geleden, we hebben cruciale nieuwe informatie opgehaald uit het vroege Holoceen. Dit is een periode die wordt gekenmerkt door snelle zeespiegelstijging, maar die tot nu toe slecht wordt begrepen."

"Dit meer verfijnde record op zeeniveau heeft ook bredere implicaties. het zou leiden tot een robuustere en nauwkeurigere lokale projectie van de zeespiegelstijging, het bieden van een strategische gids voor Singapore terwijl het zich aanpast aan de klimaatverandering."

Professor Maureen Raymo, Medeoprichter van de Columbia Climate School aan de Columbia University, die niet bij het onderzoek betrokken was, zei:"Dit is het soort cruciale informatie dat nodig is om effectief aanpassingsmaatregelen te plannen in het licht van de aanhoudende zeespiegelstijging als gevolg van de opwarming van de aarde. Ons verleden bepaalt onze toekomst."

Waarom Marina Zuid-site voor onderzoeken?

Voor het ontwikkelen van een nauwkeurig oud zeeniveaurecord was sedimentextractie nodig van een 'ideale' locatie waar afzettingen zoals zeemodder en mangroveveen aanwezig zijn.

Om de best mogelijke boorplaats te kiezen voor nauwkeurige resultaten, onderzoekers keken door duizenden beschikbare boorgatlogboeken - records van gaten die in de grond zijn geboord voor infrastructuurprojecten.

Universitair hoofddocent Adam Switzer die het Coastal Lab leidt bij ASE en EOS en die de supervisor van Dr. Chua was, zei, "Het was een enorme inspanning om de juiste plaats te vinden om te boren. Stephen besteedde meer dan een jaar aan het doornemen van oude boorgatinformatie van verschillende bouwwerkzaamheden van de afgelopen 30 jaar, alleen maar om records te vinden die geschikt zouden kunnen zijn. Als gevolg hiervan, ons begrip van de geologie van het hele gebied is ook drastisch verbeterd."

Bevindingen nuttig voor het kustverdedigingsplan van Singapore tegen de stijgende zeespiegel

De studie, gepubliceerd in het peer-reviewed tijdschrift Het Holoceen op 4 juni 2021, vond ook het eerste overtuigende bewijs dat mangroven slechts ongeveer 300 jaar in het Marina South-gebied bestonden voordat ze bezweken aan overstromingen in verband met de stijgende zeespiegel op dat moment.

Op een diepte van 20 m onder het moderne zeeniveau, onderzoekers vonden overvloedig mangrovestuifmeel dat erop wijst dat er bijna 10, 000 jaar geleden. De NTU-bevindingen onthullen dat de zeespiegelstijging in die tijd wel 10-15 mm per jaar was, wat waarschijnlijk leidde tot de ondergang van de mangrove.

De bevindingen bieden Singapore nuttige inzichten voor huidige en toekomstige aanpassingsmethoden, aangezien de eilandnatie verder wil gaan dan technische oplossingen en natuurlijke methoden wil gebruiken om de kustlijnen van het land te beschermen.

Ondanks zijn aanpassingsvermogen en effectiviteit als kustverdediging, het onderzoek wijst op de beperkingen van mangroven bij snelle zeespiegelstijging. Dit bevestigt een eerdere studie, mede-auteur van NTU, die aantoont dat mangroven niet zullen overleven als de zeespiegelstijging meer dan 7 mm per jaar bedraagt ​​in een scenario met hoge koolstofemissies.

Co-auteur van de studie, Professor Benjamin Horton, directeur van EOS, zei, "Zeespiegelstijging is een potentieel rampzalig resultaat van klimaatverandering, terwijl stijgende temperaturen ijskappen en warm oceaanwater doen smelten. Scenario's voor toekomstige stijging zijn afhankelijk van het begrip van de reactie van de zeespiegel op klimaatveranderingen. Nauwkeurige schattingen van de variabiliteit op zeeniveau in het verleden in Singapore bieden een context voor dergelijke projecties."

Het geven van een onafhankelijk commentaar op het onderzoek, Professor Philip Gibbard, een Kwartair-geoloog van het Scott Polar Research Institute aan de Universiteit van Cambridge, onderstreepte het belang van records uit plaatsen ver van de gletsjergebieden zoals Singapore.

"Ze bieden een model van het proces van zeespiegelverandering dat ongecompliceerd is door factoren die verband houden met deglaciatie, smeltwaterafvoer en meer. Deze belangrijke systematische bijdrage van Singapore en de regio levert een waardevol verslag op dat het postglaciale Holoceen omvat, waardoor een algemeen patroon van zeespiegelverandering in de regio kan worden vastgesteld. Dit record kan vervolgens verder worden verfijnd naarmate er in de toekomst meer onderzoeken beschikbaar komen."