science >> Wetenschap >  >> Natuur

Klimaatverandering maakt oceaangolven krachtiger, dreigt vele kustlijnen te eroderen

In ieder geval sinds de jaren 80, golfkracht is wereldwijd toegenomen naarmate er meer warmte in de oceaan wordt gepompt. Krediet:Shutterstock

Zeespiegelstijging is niet de enige manier waarop klimaatverandering de kust zal verwoesten. Ons onderzoek, vandaag gepubliceerd, ontdekte dat het ook de golven krachtiger maakt, vooral op het zuidelijk halfrond.

We hebben het traject van deze sterkere golven uitgezet en de kusten van Zuid-Australië en West-Australië gevonden, Pacifische en Caribische eilanden, Oost-Indonesië en Japan, en Zuid-Afrika ervaren nu al krachtigere golven vanwege de opwarming van de aarde.

Dit verergert de effecten van zeespiegelstijging, laaggelegen eilandstaten in de Stille Oceaan, zoals Tuvalu, Kiribati en de Marshalleilanden - in verder gevaar, en het veranderen van de manier waarop we kusten wereldwijd beheren.

Maar het is nog niet te laat om de ergste effecten te stoppen - dat wil zeggen, als we de uitstoot van broeikasgassen drastisch en dringend verminderen.

Een energieke oceaan

Sinds de jaren zeventig, de oceaan heeft meer dan 90% van de door de planeet gewonnen warmte geabsorbeerd. Dit heeft een scala aan effecten, waaronder langere en frequentere hittegolven op zee, koraalverbleking, en het verstrekken van een energiebron voor krachtigere stormen.

Maar onze focus lag op hoe opwarmende oceanen de golfkracht versterken. We hebben gekeken naar de golfcondities van de afgelopen 35 jaar, en ontdekte dat het wereldwijde golfvermogen is toegenomen sinds ten minste de jaren tachtig, voornamelijk geconcentreerd op het zuidelijk halfrond, omdat er meer energie in de vorm van warmte in de oceanen wordt gepompt.

En een meer energieke oceaan betekent grotere golfhoogten en meer erosieve energiepotentieel voor kustlijnen in sommige delen van de wereld dan voorheen.

Oceaangolven hebben de kustlijnen van de aarde miljoenen jaren lang gevormd. Dus elke kleine, aanhoudende veranderingen in golven kunnen op lange termijn gevolgen hebben voor kustecosystemen en de mensen die erop vertrouwen.

Mangroven en kwelders, bijvoorbeeld, zijn bijzonder kwetsbaar voor toename van golfenergie in combinatie met zeespiegelstijging.

Ontsnappen, mangroven en moerassen migreren van nature naar hoger gelegen gebieden. Maar wanneer deze ecosystemen terugkeren naar stedelijke gebieden, ze kunnen nergens heen en sterven uit. Dit proces staat bekend als "coastal squeeze".

Deze ecosystemen bieden vaak een natuurlijke buffer tegen golfaanvallen voor laaggelegen kustgebieden. Dus zonder deze randecosystemen, de kustgemeenschappen achter hen zullen worden blootgesteld aan meer golfenergie en, mogelijk, hogere erosie.

Dus waarom gebeurt dit?

Oceaangolven worden gegenereerd door wind die langs het oceaanoppervlak waait. En als de oceaan warmte absorbeert, het zeeoppervlak warmt op, de warme lucht erboven stimuleren om op te stijgen (dit wordt convectie genoemd). Dit helpt de atmosferische circulatie en wind op gang te brengen.

Met andere woorden, komen we bij een cascade van effecten:warmere zee-oppervlaktetemperaturen zorgen voor sterkere wind, die de mondiale oceaangolfcondities veranderen.

Uit ons onderzoek blijkt, in sommige delen van de wereldzeeën, golfvermogen neemt toe door sterkere windenergie en de verschuiving van westenwinden naar de polen. Dit is het meest merkbaar in de tropische gebieden van de Atlantische en Stille Oceaan, en de subtropische gebieden van de Indische Oceaan.

Maar niet alle veranderingen in golfomstandigheden worden veroorzaakt door de opwarming van de oceaan door door de mens veroorzaakte klimaatverandering. Sommige delen van de oceanen van de wereld worden nog steeds meer beïnvloed door natuurlijke klimaatvariabiliteit, zoals El Niño en La Niña, dan door de opwarming van de oceaan op de lange termijn.

In het algemeen, het lijkt erop dat veranderingen in golfomstandigheden richting de evenaar meer worden veroorzaakt door de opwarming van de oceaan door door de mens veroorzaakte klimaatverandering, terwijl veranderingen in golven naar de polen meer worden beïnvloed door natuurlijke klimaatvariabiliteit.

Hoe dit de kusten zou kunnen uithollen?

Hoewel de reactie van kustlijnen op klimaatverandering een complex samenspel is van vele processen, golven blijven de belangrijkste aanjager van verandering langs veel van 's werelds open, zandige kusten.

Dus hoe kunnen kustlijnen reageren als ze worden geraakt door krachtigere golven? Het hangt over het algemeen af ​​van hoeveel zand er is, en hoe, precies, golfvermogen neemt toe.

Bijvoorbeeld, als de golfhoogte toeneemt, dit kan verhoogde erosie veroorzaken. Maar als de golven langer worden (een verlenging van de golfperiode), dan kan dit het tegenovergestelde effect hebben, door zand uit dieper water te transporteren om de kust te helpen gelijke tred te houden met de zeespiegelstijging.

Voor laaggelegen landen in gebieden met opwarmende zeewatertemperaturen rond de evenaar, hogere golven - in combinatie met zeespiegelstijging - vormen een existentieel probleem.

Mensen in deze landen kunnen zowel zeespiegelstijging als toenemende golfkracht ervaren aan hun kustlijnen, land verder op het strand uithollen en eigendommen beschadigen. Deze gebieden moeten worden beschouwd als hotspots voor het kustklimaat, waar voortdurende aanpassing of mitigatiefinanciering nodig is.

Het is niet te laat

Het is niet verwonderlijk voor ons om de vingerafdrukken van de opwarming van de aarde te vinden in oceaangolven en, bijgevolg, langs onze kusten. Onze studie keek alleen naar historische golfomstandigheden en hoe deze al worden beïnvloed door klimaatverandering.

Maar als de opwarming zich de komende eeuw voortzet in lijn met de huidige trends, we kunnen verwachten dat er meer significante veranderingen in golfcondities langs de kusten van de wereld zullen zijn dan ontdekt in ons achteruitkijkend onderzoek.

Echter, als we de opwarming van de aarde kunnen beperken in overeenstemming met het 2℃-akkoord van Parijs, studies geven aan dat we veranderingen in golfpatronen nog steeds binnen de grenzen van natuurlijke klimaatvariabiliteit kunnen houden.

Nog altijd, één ding is overduidelijk:de effecten van klimaatverandering op golven zijn geen toekomstmuziek, en komt al voor in grote delen van de wereldzeeën.

De mate waarin deze veranderingen zich voortzetten en het risico dat dit met zich meebrengt voor de mondiale kustlijnen, zal de komende decennia nauw verband houden met de inspanningen om koolstofarmer te worden.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.