Ny model forudsiger præcist, hvordan kyster vil blive påvirket af storme og havniveaustigning

Kystsamfund over hele verden står i stigende grad over for de enorme trusler, som en kombination af ekstreme storme og forudsagte stigninger i havniveauet som følge af globale klimaændringer udgør.

Imidlertid, forskere ved University of Plymouth har udviklet en simpel algoritme-baseret model, som præcist forudsiger, hvordan kystlinjer kan blive påvirket og - som et resultat - gør det muligt for samfund at identificere de handlinger, de muligvis skal tage for at tilpasse sig.

Forecasting Coastal Evolution (ForCE)-modellen har potentialet til at være et spilskiftende fremskridt inden for kystudviklingsvidenskab, gør det muligt at forudsige tilpasninger i kystlinjen over tidsskalaer på alt fra dage til årtier og længere.

Denne brede vifte af tidsskalaer betyder, at modellen er i stand til at forudsige både den kortsigtede virkning af voldsom storm eller stormsekvenser (over dage til år), samt forudsige den meget længerevarende udvikling af kysten på grund af forudsagte stigende havniveauer (årtier).

Computermodellen bruger tidligere og nuværende strandmålinger, og data, der viser kystens fysiske egenskaber, at forudsige, hvordan de kan udvikle sig i fremtiden og vurdere vores kyststrækningers modstandsdygtighed over for erosion og oversvømmelser.

I modsætning til tidligere simple modeller af sin slags, der forsøger prognoser på lignende tidsskalaer, ForCE overvejer også andre nøglefaktorer som tidevand, data for stigning og global havniveaustigning for at vurdere, hvordan strande kan blive påvirket af forudsagte klimaændringer.

Strandsedimenter danner vores frontlinje af forsvar mod kysterosion og oversvømmelser, forebygge skader på vores værdifulde kystinfrastruktur. Så kystforvaltere er med rette bekymrede over at overvåge mængden af ​​strandsediment på vores strande.

Den nye ForCE-model åbner døren for ledere til at holde styr på 'sundheden' på vores strande uden at forlade deres kontor og til at forudsige, hvordan dette kan ændre sig i en fremtid med stigende havniveau og skiftende bølger.

Modelforudsigelser har vist sig at være mere end 80 % nøjagtige i nuværende test, baseret på målinger af strandændring ved Perranporth, på nordkysten af ​​Cornwall i det sydvestlige England.

Det har også vist sig at præcist forudsige dannelsen og placeringen af ​​offshore sandbanker som reaktion på ekstreme storme, og hvordan strande kommer sig i månederne og årene efter stormbegivenheder.

Som sådan, forskere siger, at det kan give en tidlig advarsel om kysterosion og potentiel overtopning, men dens stabilitet og effektivitet antyder, at den kunne forudsige kystudviklingen over meget længere tidsskalaer.

Studiet, udgivet i Coastal Engineering, fremhæver, at de stigende trusler fra havniveaustigning og kystpres har betydet, at sporing af den morfologiske udvikling af sedimentære kyster er af væsentlig og stigende samfundsmæssig betydning.

Dr. Mark Davidson, Lektor i kystprocesser, udviklet ForCE-modellen, der tidligere har været banebrydende for et trafiklyssystem baseret på sværhedsgraden af ​​storme, der nærmer sig, for at fremhæve det nødvendige handlingsniveau for at beskytte bestemte strande.

Han sagde:"Kystforvaltere på højeste niveau rundt om i verden har erkendt et reelt behov for at vurdere modstandsdygtigheden af ​​vores kystlinjer i et klima med skiftende bølger og havniveau. indtil nu har de ikke haft de nødvendige værktøjer til at foretage denne vurdering. Vi håber, at vores arbejde med ForCE-modellen vil være et væsentligt skridt hen imod at levere denne nye og væsentlige kapacitet."

University of Plymouth er en af ​​verdens førende myndigheder inden for kystteknik og forandring i lyset af ekstreme storme og havniveaustigninger.

Forskere fra University's Coastal Processes Research Group har undersøgt deres virkninger overalt fra kysterne i det sydvestlige England til fjerntliggende øer i Stillehavet.

De har vist, at vinterstormene i 2013/14 var de mest energiske, der ramte Atlanterhavskysten i Vesteuropa, siden registreringerne begyndte i 1948, og demonstrerede, at fem år efter disse storme, mange strande var stadig ikke kommet sig helt.

Casestudie

Forskere fra University of Plymouth har udført strandmålinger ved Perranporth i North Cornwall i mere end et årti. For nylig, dette er blevet gjort som en del af £4million BLUE-coast-projektet, finansieret af Naturmiljøforskningsrådet, som har til formål at adressere betydningen af ​​sedimentbudgetter og deres rolle i kystnær genopretning.

Undersøgelser har vist, at efter ekstreme storme, som dem, der ramte Storbritannien i 2013/14, strande kom sig til en vis grad i sommermånederne, men det opsving blev stort set udslettet i de følgende vintre. Det har skabt en situation, hvor højvandede kystlinjer er længere mod land på steder som Perranporth.

Havniveauet forventes i øjeblikket at stige med omkring 0,5 m over de næste 100 år. Imidlertid, there is large uncertainty attached to this and it could easily be more than 1m over the same time-frame. If the latter proves to be true, prominent structures on the coastline—such as the Watering Hole bar—will be under severe threat within the next 60 years.