Synkende grund i San Francisco Bay vil forværre oversvømmelser fra stigende havniveauer

Ny forskning viser, at dele af San Francisco-bugtens kystlinje synker med en hastighed på næsten en halv tomme (10 millimeter) om året.

Viden om, hvor jorden i Bay Area synker, og hvor meget, indgår ikke i de officielle planlægningskort, som myndigheder bruger til at vurdere den lokale oversvømmelsesrisiko fra stigende vandstand.

De nye resultater vises i et papir offentliggjort 7. marts i tidsskriftet Videnskabens fremskridt . Hovedforfatteren er Manoochehr Shirzaei, assisterende professor i ASU's School of Earth and Space Exploration (SESE) og medlem af NASA's Sea Level Change planlægningsteam. Hans medforfatter er Roland Bürgmann fra University of California, Berkeley.

Forskerne målte, hvor meget landet langs bugtens kystlinje er sunket med interferometrisk billeddannelse ved hjælp af syntetisk blænderadar fra Jordens kredsløb til at registrere højde. Teknikken er følsom nok til at måle år-til-år ændringer i lokal jordhøjde så små som en millimeter. Deres undersøgelse brugte data fra 2007 til 2011.

"Selvom vi fandt ud af, at det meste af bugtens kystlinje synker med mindre end to millimeter om året, " siger Shirzaei, "i flere områder opdagede vi nedsynkningsrater på 10 millimeter om året og mere."

Han peger på San Francisco-bugtens Treasure Island som et eksempel på jord, der aftager med en relativt høj hastighed. Øen, beliggende i bugten midt mellem San Francisco og Oakland, blev oprettet som losseplads til Golden Gate International Exposition i 1939, men er nu mest en blanding af historiske bygninger. Det nordvestlige hjørne af Treasure Island synker med en hastighed på en halv tomme til trekvart tomme (12 til 20 millimeter) om året.

Det er, forskerne siger, typisk for de fleste områder med landsynkning i Bay-området. Mange er tidligere lossepladser, der langsomt komprimeres, mens andre er steder, hvor vandløb og floder aflejrer successive lag af mudder, når de strømmer ind i bugten.

Ikke på FEMA's planlægningskort

Forskerne bemærker, at stat, amt, og kommunale administrationer bruger i øjeblikket kort udarbejdet af Federal Emergency Management Agency (FEMA) til at lave planer for håndtering af mulige oversvømmelser.

FEMA's Increased Flooding Scenario Maps bruger data fra agenturets San Francisco Bay Area Coastal Study til at estimere, hvordan den kystnære flodslette ville ændre sig med en 1-fods, 2 fod, og 3-fods stigning i bugtens vandstand.

Da Shirzaei og Bürgmann undersøgte forskellige scenarier for stigning i havniveauet, de fandt ud af, at for San Francisco-bugtens kystlinje i år 2100, omkring 20 til 160 kvadrat miles (51 til 413 kvadratkilometer) står over for en risiko for oversvømmelser.

Men det var bare fra stigende havniveauer. Da de tilføjede virkningerne af synkende jord langs kystlinjen, de fandt, at området truet af stigende vand var væsentligt større:48 til 166 kvadrat miles (125 til 429 kvadratkilometer).

"Der er mange estimater og modeller for havniveaustigning, "Shirzaei siger, "men de kommer alle til kort, fordi de ikke tager højde for ændringer i landhøjde."

Disse skøn er konservative, tilføjer forskerne. Ekstremt højvande, store storme, og perioder med høj afstrømning fra regn og snesmeltning i floderne, der strømmer ind i bugten, kan hæve bugtens vandstand midlertidigt over det, der forventes fra stigende havniveauer.

"Oversvømmelser fra havniveaustigning er klart et problem i mange kystnære byområder, " medforfatter Bürgmann siger. "Denne form for analyse vil sandsynligvis være relevant rundt om i verden, og kunne udvides til meget, meget større skala."

Høj økonomisk effekt

Når tidligere tørt land bliver oversvømmet, det forårsager saltvandsforurening af overflade- og undergrundsvand, og det fremskynder kysterosion og tab af vådområder.

Men forskerne sætter fokus på to områder med synkende grund på bugtens kystlinje, hvor oversvømmelser ville have en stor økonomisk indvirkning. Disse er San Francisco International Airport og Foster City.

Lufthavnen, bygget hovedsageligt på losseplads, håndterer mere end 200, 000 årlige landinger og ser 56 millioner passagerer passere igennem det hvert år. Lufthavnen er både en destination for rejsende til Bay Area og et knudepunkt for indenlandske og internationale flyvninger. Forskernes data viser, at når landsynkning kombineres med forventet stigende havniveau, vand vil dække næsten halvdelen af ​​lufthavnens landings- og rullebaner i år 2100.

Fosterby, som ligger halvvejs mellem San Francisco og San Jose, blev bygget i 1960'erne, dels på konstrueret losseplads. Det er blevet hjemsted for et voksende antal højteknologiske og it-virksomheder, fordi fast ejendom er begrænset og dyrt i Bay Area mod nord og syd. Imidlertid, de dele af byen, der blev bygget på lossepladsen, er ved at falde, og, sammen med stigende havniveauer, betydelige dele af byen vil være i risiko for oversvømmelser i 2100.

Ser frem til

Forskerne bemærker, at FEMA-kortene over Bay Area skal opdateres med målingerne af landsynkning samt nyere fremskrivninger af stigende havniveau, så de lokale myndigheder kan lave bedre oversvømmelsesplaner.

Desværre, Shirzaei siger, synkende jord langs kystlinjen forstørrer virkningerne af havniveaustigningen betydeligt, fordi begge processer arbejder sammen for at forværre situationen.

Han siger, "Jorden går ned, havniveauet stiger, og oversvømmelser går meget længere ind i landet, end nogen af ​​forandringerne ville frembringe af sig selv."