science >> Wetenschap >  >> Natuur

Waarom sommige stranden groter worden ondanks de stijgende zeespiegel

Flinders Beach groeit sinds de jaren vijftig. Krediet:Kevin Welsh, auteur verstrekt

In een warmere wereld kan een stijgende zeespiegel veel kustlijnen, stranden en rifeilanden onbewoonbaar maken of helemaal vernietigen. De aarde van 1,09 is opgewarmd sinds pre-industriële tijden de zeeën al met 20 centimeter hebben verhoogd.

Maar merkwaardig genoeg toont onderzoek aan dat sommige kustlijnen en zelfs laaggelegen koraalrifeilanden daadwerkelijk groeien in plaats van te eroderen in het licht van de stijgende zeespiegel. Dit gebeurt op sommige stranden in Queensland en New South Wales, maar ook op kusten in Azië en Afrika.

Dit druist in tegen het algemene begrip van de impact van klimaatverandering op de kust en heeft geleid tot verwarring die gedeeltelijk opzettelijk in het publieke debat is gezaaid door ontkenners van klimaatverandering. Dus wat is er aan de hand?

Om het fenomeen te onderzoeken, hebben we kustveranderingen onderzocht met behulp van historische luchtfoto's en satellietrecords. We ontdekten dat de waargenomen groei van kustlijnen grotendeels verband houdt met het 'kustsedimentbudget':de hoeveelheid zand, rotsen en ander sediment dat in de loop van de tijd het strand in en uitgaat.

Onze resultaten laten zien hoe dynamisch en complex de kust is, wat de noodzaak benadrukt van een beter begrip van lokale kustveranderingen, zelfs tot aan individuele stranden, bij het maken van kustbeheerplannen.

Inzicht in sedimentbudgetten

Om dit fenomeen te begrijpen, moeten we eerst de sedimentbudgetten begrijpen. Een "positief" sedimentbudget is wanneer er meer zand op het strand komt dan bladeren. Een "negatief" budget het tegenovergestelde, wanneer er meer zand weggaat dan er aankomt.

Na verloop van tijd stimuleert een positief sedimentbudget de groei aan de kust - en stranden breiden zich verder de oceaan in.

Zeespiegelstijging daarentegen erodeert zand van het strand en plaatst het elders aan de kust. Dit kan leiden tot verlies van zand van het strand, en de kustlijn trekt zich landinwaarts terug.

Dus als de zeespiegel over de hele planeet stijgt, waarom worden sommige stranden dan nog steeds groter?

Het antwoord is dat voor groeiende stranden het positieve sedimentbudget momenteel een grotere impact heeft dan erosie door zeespiegelstijging. Met andere woorden, de hoeveelheid zand die naar de kust komt is groter dan de hoeveelheid die verloren gaat door zeespiegelstijging.

Strandwissel bij Coolangatta sinds de jaren 1930. Auteur verstrekt. Achtergrondafbeeldingen van QImagery.

Stranden in Queensland

We onderzochten verandering aan de kust van Queensland op 15 stranden die zich uitstrekken van het noorden van Cooktown tot Coolangatta, met behulp van luchtfoto's uit de jaren 1930 tot heden. We hebben ook de verandering van de kustlijn wereldwijd onderzocht met behulp van het satellietrecord sinds 1984.

Ondanks dat de zeespiegel in deze periode wereldwijd met 20 centimeter is gestegen, groeide elk strand dat we in Queensland hebben onderzocht.

Toen we naar kustveranderingen op wereldschaal keken, ontdekten we dat ook grote delen van hele continenten, zoals Afrika en Zuidoost-Azië, groeiden. Dit suggereert dat netto positieve sedimentbudgetten aan de kust gebruikelijk zijn.

Het kan worden verklaard door twee dingen. In natuurlijke omgevingen komt er waarschijnlijk extra zand aan uit dieper sediment op het continentaal plat of uit rivieren. Menselijk ingrijpen, in de vorm van kustontwikkeling, stimuleert ook kustgroei.

Verandering in Bucasia Beach sinds de jaren 1950. Auteur verstrekt. Achtergrondafbeeldingen van QImagery.

In Queensland bijvoorbeeld, is Bucasia Beach gegroeid door de natuurlijke toevoer van sediment in de loop van de tijd, waarschijnlijk van een nabijgelegen rivier. Ondertussen is het Coolangatta-strand aan de Gold Coast gegroeid door menselijk ingrijpen dat extra zand op het strand heeft geplaatst om de erosie-trends te verzachten en om te keren.

Op wereldschaal zijn delen van de Chinese kust gegroeid door menselijke ontwikkeling aan de kust. Andere regio's, zoals Suriname, Zuid-Amerika, zijn gegroeid doordat grote of snelle rivieren enorme hoeveelheden sediment naar de kust transporteren.

Kustverandering in China met behulp van het satellietrecord sinds 1985. Auteur verstrekt. Credit:Esri, Wereldbeelden

Deze resultaten laten zien dat sedimentbudgetten en menselijk ingrijpen veel grotere oorzaken van kustverandering kunnen zijn dan een relatief kleine stijging van de zeespiegel.

Dit betekent echter niet dat door stijging van de zeespiegel veroorzaakte erosie in de toekomst geen reëel risico vormt. In plaats daarvan moeten we ons afvragen:wat gebeurt er als, zoals voorspeld, de zeespiegelstijging blijft versnellen?

Wat betekent dit voor de toekomst?

Het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) voorspelt dat de zeespiegel in 2100 tot 1,01 meter hoger zal zijn (ten opzichte van het niveau van 1995-2014) als de wereldwijde uitstoot onverminderd doorgaat.

Bovendien gaat de zeespiegelstijging steeds sneller. Het IPCC constateerde dat het met 1,3 millimeter per jaar steeg in 1901-1971, 1,9 mm per jaar in 1971-2006 en 3,7 mm per jaar in 2006-2018.

Deze stijging van de zeespiegel kan leiden tot een verlies van sediment naar het strand dat de huidige positieve sedimentbudgetten niet langer kunnen compenseren. Dit kan leiden tot erosie in stranden die momenteel groeien.

Het is dus belangrijk dat de kustlijnen die momenteel groeien, niet worden gezien als bewijs dat zeespiegelstijging geen kusterosie veroorzaakt. Evenmin dat dergelijke kusten vrij zijn van toekomstig erosierisico.

Zelfs als er genoeg sediment is om de groei aan de kust in stand te houden, kunnen er nog steeds gevaarlijke erosie en overstroming door stormen en cyclonen optreden.

Wanneer we de toekomstige impact van zeespiegelstijging aan de kust willen begrijpen en verzachten, moeten we ons ook afvragen:wanneer wordt kusterosie gevaarlijk?

Kusterosie is op zichzelf een natuurlijk proces en is alleen een probleem wanneer de menselijke infrastructuur of het levensonderhoud in gevaar komt.

Het sedimentbudget en de beslissingen die we nemen aan de kust - waar we bouwen, waar we ingrijpen en waar niet - zijn net zo kritisch als de zeespiegelstijging in de toekomst.

Het grootste deel van de Australische kust is onontwikkeld en het positieve sedimentbudget op veel stranden zal toekomstige erosie beperken.

Als we ze met rust blijven laten, is het risico van toekomstige gevaarlijke erosie onder klimaatverandering laag. Als we mensen en infrastructuur echter te dicht bij de kustlijn plaatsen en de sedimentbegrotingen aan de kust verstoren, vergroten we ons toekomstige klimaatrisico.