Hawaii-land påvirket af havniveaustigning kan være dobbelte tidligere skøn

Ved at inkludere modeller af dynamiske fysiske processer som erosion og bølgeopløb, et team af forskere fra University of Hawai'i i Mānoa (UH Mānoa) og Hawaii Department of Land and Natural Resources (DLNR) fastslog, at et landområde i Hawaii, der er sårbart over for fremtidig havstigning, kan være det dobbelte af tidligere skøn . Undersøgelsen blev offentliggjort i dag i tidsskriftet Nature, Videnskabelige rapporter .

En meget udbredt tilgang til vurdering af virkningerne af havniveaustigning er "badekar"-modellen, hvor en statisk havoverflade projiceres på en terrænmodel.

"Badekarmetoden giver et godt første kig på lavtliggende oversvømmelsestruede områder, men undervurderer det fulde omfang af potentielle skader på grund af havniveaustigninger, især ved Hawaiis højenergikyster, " sagde ledende forsker Tiffany Anderson, et fakultetsmedlem i Institut for Geovidenskab ved UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST).

Når havniveauet stiger, flere processer er i gang - kysterosion resulterer i permanent jordtab, men er også afgørende for at bevare strande; årlige bølgeoversvømmelser eskalerer hurtigt forbi et kritisk punkt; grundvandsoversvømmelse og storm-dræn tilbagestrømning skaber nye vådområder og forårsager byoversvømmelser. Disse gør kystpansring utilstrækkelig som en tilpasningsstrategi.

"Vores mere omfattende vurdering afslører vigtige realiteter, som kan overses med andre metoder. Kritisk, "badekar" tilgangen, alene, ignorerer 35-54 procent af det samlede landareal, der er udsat for en eller flere af disse farer, afhængigt af placering og SLR-scenarie, " sagde Chip Fletcher, medforfatter på studiet og docent og geovidenskabsprofessor ved SOEST.

Holdet fandt også ud af, at typiske højder af Hawaiis lavtliggende kystsletter skaber tærskler for oversvømmelsesniveauer, over hvilke der sker hurtige stigninger i oversvømmelser. Når havniveauet stiger, kystområder er udsat for højere oversvømmelsesdybder og vandhastigheder. Forekomsten af ​​lavtliggende kystsletter fører til en hurtig stigning i landeksponering for farer, når havniveauet overstiger en kritisk højde på omkring 1 til 2 fod, afhængig af placering. Holdet havde identificeret dette fænomen i tidligere forskning og kaldte det et "kritisk punkt."

"Desuden en stor del af de områder, der er i fare for oversvømmelse, er ikke i umiddelbar nærhed af kystlinjen, " sagde Anderson. "I stedet, det er lavtliggende områder, hvor havniveaustigningen får grundvandsspejlet til at stige op til overfladen. Disse områder kan være placeret en til to miles inde i landet fra kysten."

"Det er vigtigt, at vi identificerer landområder, der er sårbare over for havniveaurelaterede farer, fordi hvis det ikke styres, oversvømmelse, bølge oversvømmelse, og erosion vil fortsætte med at trænge ind på kystområder, der typisk er stærkt udviklede, " sagde Fletcher. "Forberedelse til disse effekter vil være meget dyrt og tage lang tid at implementere. Med disse resultater, interessenter af alle typer er nu i stand til at etablere empirisk baserede tilpasningspolitikker."

Modelleringen præsenteret i denne undersøgelse blev udført for at understøtte oprettelsen af ​​Hawai'is havniveaustigningssårbarhed og tilpasningsrapport, som er grundlag for yderligere statslige planinitiativer.

"Vi kan altid regne med, at disse forskere på SOEST vil give staten banebrydende forskning og modellering for at forbedre vores forståelse af kystfarer, " sagde Sam Lemmo, studiemedforfatter og DLNR-administrator. "Deres arbejde kan umiddelbart oversættes til politik og reguleringsvejledning på lokalt niveau. Vores mål var at skabe et videnskabeligt stringent visuelt værktøj til at fremhæve alvoren af ​​havniveaustigningen på vores øer for at forberede vores samfund og regeringsorganer på dens indvirkning, samt at levere værktøjer, der er nødvendige for at reducere chokket for vores socioøkonomiske system."

Anderson og teamet er i øjeblikket ved at inkorporere nedbør i computermodellen for at bestemme, hvordan havniveau-relaterede oversvømmelser kan forværres under nedbørshændelser, der opstår under højvande. Hawaii Sea Grant, også placeret ved UH SOEST, og Tetra Tech, Inc. hjælper med at vejlede stats- og amtsagenturer i at overveje disse nye data i fremtidig planlægning.