Forskere etablerer nye optegnelser over Singapores havoverfladehistorie

Klimaforskere ved Nanyang Technological University, Singapore (NTU, Singapore) har udvidet den kendte rekord for Singapores havniveau til næsten 10, 000 år siden, at levere et mere robust datasæt til at hjælpe med fremtidige forudsigelser om havniveaustigning.

En af de største udfordringer ved forskning i klimaændringer er at rekonstruere sin historie gennem tusinder af år. For at få en bedre fornemmelse af de potentielle årsager og virkninger af fremtidige ændringer, videnskabsmænd skal lære af og forstå fortiden.

Udvinding af gamle sedimenter fra en dybde på op til 40 m under jorden på et sted ved Singapores Marina South, et internationalt hold ledet af NTU-forskere satte prøverne gennem strenge laboratoriemetoder (f. identifikation af mikrofossiler såsom foraminifer) og statistisk analyse for at opnå data til at rekonstruere Singapores havniveauhistorie.

For klimaforskere, jo længere havniveaurekorden går tilbage i tiden, jo klarere kan billedet være for fremtidige forudsigelser. Overgangen i begyndelsen af ​​Holocæn (10. 000-7, 000 år siden) repræsenterede den sidste store episode af naturlig global opvarmning i Jordens historie, da smeltende iskapper og opvarmning af havene førte til en stigning i havniveauet på 20 m. For de sidste 3, 000 år, havniveauet i Singapore havde været stabilt, før den seneste acceleration i det 20. århundrede på grund af klimaændringer.

Hovedforfatter, Dr. Stephen Chua, som afsluttede undersøgelsen som en del af sit doktorgradsarbejde ved Earth Observatory of Singapore (EOS) og Asian School of the Environment (ASE) ved NTU Singapore sagde, "Ved at datere Singapores havniveaurekord til 10, 000 år siden, vi hentede afgørende ny information fra den tidlige holocæne periode. Dette er en periode, der er karakteriseret ved en hurtig stigning i havniveauet, men som stadig er dårligt forstået - indtil nu."

"Denne mere raffinerede havoverfladerekord har også bredere implikationer. F.eks. det ville føre til en mere robust og nøjagtig lokal fremskrivning af havniveaustigningen, tilbyder en strategisk guide til Singapore, når det bevæger sig for at tilpasse sig klimaændringer."

Professor Maureen Raymo, Medstifter af dekan for Columbia Climate School ved Columbia University, som ikke var involveret i undersøgelsen, sagde:"Dette er den type afgørende information, der er nødvendig for effektivt at planlægge tilpasningstiltag i lyset af den igangværende havstigning på grund af global opvarmning. Vores fortid informerer vores fremtid."

Hvorfor Marina South sted for undersøgelser?

Udvikling af en nøjagtig ældgammel registrering af havniveauet krævede sedimentudvinding fra et 'ideelt' sted, hvor aflejringer såsom marint mudder og mangrovetørv er til stede.

For at vælge det bedst mulige kernested for nøjagtige resultater, forskere kiggede gennem tusindvis af tilgængelige borehulslogfiler - registreringer af huller, der er blevet boret i jorden til infrastrukturprojekter.

Lektor Adam Switzer, der leder Coastal Lab ved ASE og EOS, og som var Dr. Chuas vejleder, sagde, "At finde det rigtige sted at bore var en kæmpe indsats. Stephen brugte godt et år på at gennemgå gamle borehulsoplysninger fra en række forskellige konstruktionsindsatser i løbet af de sidste 30 år, bare for at finde optegnelser, der kunne være passende. Som et resultat, vores forståelse af geologien i hele området er også blevet dramatisk forbedret."

Fund nyttige til Singapores kystforsvarsplan mod stigende havniveau

Studiet, offentliggjort i det peer-reviewede tidsskrift Holocæn den 4. juni 2021, fandt også det første afgørende bevis for, at mangrover kun eksisterede i Marina South -området i omkring 300 år, før de bukkede under for oversvømmelser i forbindelse med stigende havniveau dengang.

I en dybde på 20 m under moderne havoverflade, forskere fandt rigelige mangrovepollen, hvilket indikerer, at der eksisterede en mangrovekystlinje i det sydlige Singapore næsten 10, 000 år siden. NTU-resultaterne afslører, at havniveaustigningen i løbet af den tid var så høj som 10-15 mm om året, hvilket sandsynligvis førte til mangrovens død.

Resultaterne giver Singapore nyttig indsigt i nuværende og fremtidige tilpasningsmetoder, da ø-nationen ser ud til at gå ud over tekniske løsninger og at inkorporere naturlige metoder til at beskytte landets kystlinjer.

På trods af dets tilpasningsevne og effektivitet som kystforsvar, undersøgelsen fremhæver mangrovernes begrænsninger i tilfælde af hurtig havstigning. Dette bekræfter en tidligere undersøgelse medforfattet af NTU, der viser, at mangrover ikke vil overleve, hvis havniveaustigningen går ud over 7 mm om året under et scenarie med høje kulstofemissioner.

Medforfatter til undersøgelsen, Professor Benjamin Horton, Direktør for EOS, sagde, "Havstandsstigning er et potentielt katastrofalt resultat af klimaændringer, som stigende temperaturer smelter iskapper og varmt havvand. Scenarier for fremtidig stigning afhænger af forståelsen af ​​havniveauets reaktion på klimaændringer. Nøjagtige estimater af tidligere havniveauvariationer i Singapore giver en kontekst for sådanne fremskrivninger."

At give en uafhængig kommentar til forskningen, Professor Philip Gibbard, en kvartær geolog fra Scott Polar Research Institute ved University of Cambridge, understregede vigtigheden af ​​optegnelser fra lokaliteter fjernt fra de gletsjerområder, såsom Singapore.

"De tilbyder en model af processen med havniveauændringer ukompliceret af faktorer forbundet med deglaciation, smeltevandsudledning med mere. Dette vigtige systematiske bidrag fra Singapore og regionen giver en værdifuld rekord, der spænder over den post-glaciale Holocene-periode, hvilket gør det muligt at etablere et generelt mønster af havniveauændringer i regionen. Denne rekord kan derefter forfines yderligere, efterhånden som flere undersøgelser bliver tilgængelige i fremtiden."