Umuligt at tilpasse:Overraskende hurtig issmeltning i fortiden vækker frygt for havniveaustigning

Undersøgelser af ældgamle strande og forstenede koralrev tyder på, at havniveauet har potentiale til at stige langt hurtigere, end modeller i øjeblikket forudsiger. ifølge geologer, der har studeret tidligere perioder med opvarmning.

På et tidspunkt i en sammenlignelig periode steg de med tre meter pr. eller 30 mm om året, ifølge Dr. Fiona Hibbert, en geolog ved York University i Storbritannien. Den nuværende stigningstakt er 3,2 mm om året.

Dr. Hibbert arbejder på et projekt kaldet ExTaSea, som forudsiger værst tænkelige scenarier for havniveaustigninger rundt om på kloden. Målet er at hjælpe politikere med at tage langsigtede beslutninger, for eksempel om placeringen af ​​varig infrastruktur såsom atomkraftværker.

Det er notorisk svært at udtænke modeller, der kan lave sådanne forudsigelser, hun siger.

"Vi er ikke helt sikre på alle de involverede processer. Når man smelter en iskappe nogle gange, er det virkelig langtidsskalaer, de opererer over, hvilket er ret svært at sætte ind i en model."

Og selve smeltningen ændrer systemet – f.eks. ved at lette belastningen på jordskorpen, som derefter gennemgår et slowmotion-rebound over tusinder af år.

Et yderligere problem er, at data om de seneste havniveauer kun går 150 år tilbage - for tidevandsmålere - og kun 20-25 år for satellitmålinger.

På grund af dette, geologer som Dr. Hibbert, og professor Alessio Rovere, en geoforsker ved universitetet i Bremen i Tyskland, ser tilbage for at se, hvad der skete i den sidste mellemistid.

"Den geologiske rekord er stor, fordi den inkluderer alle processer, sagde Dr. Hibbert.

Interglacial

Vi lever i en mellemistid, kendt som Holocæn. "For de sidste 6, 000 år, mennesker har haft temmelig stabile klima- og havniveauforhold, og blomstrede takket være dette, "sagde prof. Rovere.

Den nærmeste analog til Holocæn i den geologiske fortid er den sidste mellemistid, som fandt sted mellem 125, 000 og 118, 000 år siden. I løbet af denne tid, den globale temperatur var omkring en til to grader højere end de baseline præ-industrielle temperaturer, der blev brugt til at måle klimaændringer i dag, på grund af små forskelle i Jordens hældning og bane.

Geologer kan finde spor til havniveauet på dette tidspunkt fra forstenede koralrev, der var strandet som klippelag, da havene aftog, samt den kemiske sammensætning af bittesmå, marine organismer kendt som foraminiferer, som giver en idé om rækkevidden af ​​havet i fortiden, siger Dr. Hibbert.

Og professor Rovere, der driver et projekt kaldet WARMCOASTS, overvejer også, hvad gamle strande - som også blev lag i klipperne - kan fortælle os.

"En strand i dag har sand dannet langs kysten ... forestil dig, at alt dette ... kan fryses i tide, fordi det bliver til sten. Så vi kan gå tilbage, og se på klipper, der var tidligere strande, " sagde han. Ud fra deres egenskaber og skallerne bevaret inde i dem, 'Vi kan skabe forbindelser til det skiftende havniveau, " han sagde.

Det er svært at drille det rigtige budskab fra strandede rev og strande, imidlertid. Et vigende hav kan efterlade rester af sin tilstedeværelse på ét sted, kun for at de kan løftes - eller droppes - ved efterfølgende geologisk aktivitet.

Prof. Rovere oplevede disse problemer, da han forsøgte at løse det vedvarende puslespil med mystiske, enorme kampesten, der ligger oven på 15 meter lange klipper på øen Eleuthera på Bahamas. Mens nogle i marken tror, ​​at de blev slynget dertil af superstorme, andre, inklusive ham, tror en kombination af højere havniveauer plus mindre storme var ansvarlige.

Ti gange højere

På trods af disse udfordringer, Dr. Hibbert sammenslåede ældgamle koralrevsanalyser udført af videnskabsmænd over hele kloden og konkluderede, at havniveauet steg med 'virkelig høje' hastigheder - på op til tre meter pr. "hvilket er omkring ti gange højere end de nuværende priser."

Prof. Rovere er ved at indsamle data om geologiske træk såsom gamle koraller og strande for at skabe en database, der vil hjælpe med at give en nuanceret historie om, hvordan havniveauet ændrede sig forskellige steder og styrken af ​​bølgerne under den sidste mellemistid.

Det er svært at fortolke geologiske data, så Prof. Rovere trækker også på modeller, der er mere almindeligt brugt af ingeniører til at forstå virkningen af ​​bølger og strømme på havne – de kan hjælpe ham med at forstå, hvordan sand blev aflejret langs mellemistider.

"Ved at kombinere disse to forskellige discipliner ... kan vi sige meget mere om fortiden, end vi kan gøre med blot den geologiske fortolkning af klipperne, " han sagde.

Hans arbejde producerer lidt anderledes figurer.

"I nogle rockplader - der er nogle egenskaber, der får os til at tro, at havniveauet på et tidspunkt i denne varme periode sprang, fra tre meter til seks meter, " sagde han. Det svarer til omkring 10 mm om året. Springet skete på relativt kort tid, han siger.

"Dette er virkelig interessant, fordi vi i dag er i en varm periode - naturligt såvel som på grund af klimaændringer - og i den sidste mellemistid, selv uden at vi giver varme til systemet, nogle data tyder på, at der var dette spring.

"Nu er dette en meget omdiskuteret idé, men hvad hvis det er sandt? Det betyder, at der er denne mulighed for hurtig smeltning af is, oven i det, vi gør som mennesker."

Professor Rovere siger, at en havstigning på 10 mm om året ville være 'næsten umulig' at tilpasse sig tilstrækkelig hastighed. ”Det betyder, at vi bare skal opgive vores byer, " han tilføjede.

Acceleration

Udsigten til en pludselig acceleration i issmeltning understøttes yderligere af arbejde udført af Dr. Yucheng Lin, en elev hos Dr. Hibbert som en del af ExTaSea-projektet.

Denne gang er referenceperioden 24. 000 til 11, 000 år siden, Jordens seneste deglaciation, som gik forud for Holocæn.

Denne periode var væsentligt anderledes end i dag, hvilket gør den 'ikke så fantastisk til at se på fremtiden, " sagde Dr. Hibbert. F.eks. der var enorme iskapper over Nordamerika og Europa.

Men de fandt ud af, at på toppen af ​​issmeltningen, havene steg med 3,6 meter pr.

"Igen, det er virkelig høje tal, så iskapper kan tabe masse meget hurtigt, sagde Dr. Hibbert.

Hun overvejer nu, hvordan en sådan hurtig smeltning ville spille ud i dette århundrede på forskellige kyster.

Hvordan ændrer og stiger vores have sig med klimaændringer og smeltningen af ​​Jordens iskapper? I denne tredelte serie, vi ser på fortiden, nutid og fremtid for ekstrem havstigning. Kommer næste, i del to vil vi se på stigningen af ​​atmosfæriske 'meteotsunamier'.