science >> Wetenschap >  >> Natuur

Meervorming en uitbreiding als gevolg van zeespiegelstijging veroorzaakt uitputting van zoetwaterbronnen op kleine eilanden

Schematische weergave van een zoetwaterlens op een eiland. Krediet:Wikimedia Commons.

Portland, Erts., VS:Kustgebieden en kleine oceaaneilanden lopen grote risico's door de stijgende zeespiegel als gevolg van klimaatverandering, omdat wateren laaggelegen landoppervlakken kunnen overstromen en onder water kunnen zetten. "Klimaatverandering is de laatste tijd een kritischer probleem geworden, vooral voor eilandlanden en eilandprovincies zoals de Bahama's. Ze kampen niet alleen met een watertekort vanwege de beperkingen van de eilanden, maar ze hebben ook te maken met een overstromingsprobleem aan de kust als gevolg van de stijging van de zeespiegel als gevolg van klimaatverandering, " zei Yipeng Zhang, een postdoctoraal medewerker aan de Universiteit van Texas in El Paso.

Zhang zal woensdag onderzoek presenteren op de jaarlijkse bijeenkomst van de Geological Society of America's Connects 2021 in Portland, Oregon, dat de impact evalueert op zoetwatervoorraden op kleine tropische eilanden als gevolg van zeespiegelstijging.

"Wat maakt het nieuws nogal een beetje, terecht, als we denken aan zeespiegelstijging en eilanden is overstroming en verlies van land, vooral voor laaggelegen eilanden, maar onze focus ligt op waterbronnen, " zei Alex Mayer, een professor in civiele techniek aan de Universiteit van Texas in El Paso en hoofdonderzoeker van dit zoetwaterproject. "In eilandwatervoerende lagen, zoet water wordt meestal gevonden op een lens die bovenop zeewater zit, vanwege dichtheidsverschillen. Die [zoetwater]lens kan een zeer kostbare en waardevolle hulpbron zijn, vooral omdat veel van deze eilanden geen toegang hebben tot voldoende oppervlaktewaterbronnen, dus ze zijn misschien volledig afhankelijk van het grondwater."

Hoewel het algemeen bekend is dat zoetwaterlenzen korter worden naarmate de zeespiegel stijgt en de kustlijn onder water komt te staan, waardoor zoetwaterbronnen in gevaar komen, De onderzoeksgroep van Zhang en Mayer richt zich op de effecten van meren die zich vormen en uitbreiden op kleine eilanden. Naarmate de zeespiegel stijgt, er zullen meer overstromingen of overstromingen zijn in het midden van de eilanden, dus meren of wetlands zullen zijdelings uitzetten, en er kunnen zich zelfs meren vormen waar er voorheen geen waren.

"De meren staan ​​in hydrologische verbinding met het grondwater. De verdampingssnelheden van het meer zijn veel groter dan de verdampingssnelheden van het landoppervlak, en zo kunnen de meren als pomp fungeren, eigenlijk, bij het trekken van water van onderaf. En dat kan ertoe leiden dat zout water helemaal naar de oppervlakte komt, " zei Mayer.

Dit "pompende" effect dat zout water naar de oppervlakte brengt, kan de lens van zoet water verdelen en aantasten, waardoor de hoeveelheid beschikbaar zoet water die voor drinkwater en andere behoeften kan worden gebruikt, wordt verminderd. Om de impact van groeiende meren op zoetwaterbronnen te onderzoeken, Zhang en Mayer hebben verschillende scenario's gemodelleerd met behulp van een 30-jarig klimaatrecord van het eiland San Salvador in de Bahama's en verschillende snelheden van zeespiegelstijging met seizoensgebonden klimaatvariabiliteit.

Het werk van Zhang richt zich in het bijzonder op het effect van vermenging op het grensvlak van de zoetwaterlens en het zoutwater eronder, omdat vermenging tussen deze lagen het zoete water kan verontreinigen. Naarmate de zeespiegel stijgt en meren ontstaan ​​en uitbreiden, de mengzone neemt toe, waardoor het beschikbare zoetwater wordt verminderd. Seizoensgebonden klimaatvariaties tussen natte en droge fasen zorgen ook voor een betere menging, aangezien de lens in het natte seizoen zal groeien en in het droge seizoen zal intrekken, dus heen en weer bewegen in een cyclische beweging.

Inzicht in de impact van zeespiegelstijging en meervorming op zoetwaterlensbronnen is van cruciaal belang bij het ontwikkelen van duurzame strategieën voor grondwaterbeheer voor oceaaneilanden. Voor eilanden die afhankelijk zijn van dit grondwater als hun belangrijkste bron van drinkwater, ontzilting kan een onvermijdelijk onderdeel van hun toekomst worden.

"Ik hoop dat er een soort klimaatrechtvaardigheid in het spel is, te, om eilandstaten te helpen de problemen van zeespiegelstijging te overwinnen, "zei Mayer. "In mijn gedachten, de eilandnaties hebben het probleem niet veroorzaakt, het is de verantwoordelijkheid van de geïndustrialiseerde landen."