Nogle tidligere havniveauer har måske ikke været så høje som antaget, siger undersøgelse af stigende og synkende landmasser

Et af klimavidenskabens nuværende mysterier omgiver det bredt accepterede bevis på, at under planetens seneste naturlige varmeperiode, omkring 128, 000 til 117, 000 år siden, det globale havniveau toppede så højt som 6 til 9 meter (20 eller 30 fod) højere end i dag. Og, under den såkaldte sidste mellemistid, temperaturerne var kun 1 eller 2 grader C (1,8 til 3,6 F) varmere end dem i præindustriel tid - mærker, vi kan overgå ved århundredets slutning, hvis ikke før. En sådan syndflod kunne kun have været frembragt ved kollaps af Grønlands og/eller Antarktis iskapper. Hvis det sker nu, det vil drukne meget af den menneskelige verden. Endnu, i hvert fald indtil videre, modeller for fremtidig havniveaustigning svæver generelt omkring en meter eller deromkring inden for de næste 100 år. Hvad mangler vi, og hvor meget skal det skræmme os?

I en ny undersøgelse, et hold ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory mener, at de har et svar:De siger, at forskere, der undersøger tegn på tidligere havniveauer langs forskellige kyster, kan have undladt at korrigere nøjagtigt for langsigtede op- og nedture i selve landet. Baseret på nyligt sofistikerede målinger foretaget på tværs af Bahamas sammen med nye metoder til at analysere data, forskerne lavede lavere – men stadig skræmmende – skøn for den sidste mellemistid. De siger, at havene toppede mindst 1,2 meter (4 fod) højere end i dag - nogenlunde på linje med de fleste nuværende modeller i de næste 100 år. Imidlertid, de siger, niveauerne kunne have været højere. En usandsynlig øvre grænse, de siger, er 5,3 meter (17 fod). Undersøgelsen vises i denne uge i Proceedings of the National Academy of Sciences.

"For at komme til 9 meters havstigning, du skulle smelte store dele af Grønland og Antarktis, " sagde hovedforfatter Blake Dyer. "Dette tyder på, at det ikke skete. Så måske skulle vi ikke have det så dårligt med fremtiden. På den anden side, vores lavere skøn er dårligt, og vores øverste er virkelig dårlig."

Nøglen til den nye undersøgelse:det faktum, at efterhånden som iskapperne bygges, de fordyber landet under sig. Isen, der dækkede det nordlige Nordamerika under den sidste istid op til omkring 15, For 000 år siden knuste landet flere hundrede meter. Men Jorden er elastisk:Hvad der går ned ét sted går op et andet sted, som når du klemmer en gummikugle eller en slange. Disse følgedeformationer uden for de iskolde områder er stadig dårligt forstået; de kan krybe i hundreder eller tusinder af miles over hundreder eller tusinder af år. De bevæger sig hovedsageligt i den bøjelige kappe, omkring 100 til 1, 000 kilometer ned, før den buler tilbage på overfladen. Derefter, når isen smelter, processen går omvendt; tidligere isdækkede områder vender tilbage, mens dem på udkanten synker, på langsom vippemanér.

Naturligvis, sådanne bevægelser, kendt som glacial isostatisk rebound, kan skæve estimater af tidligere vandstande, og klimaforskere har kæmpet for nøjagtigt at justere for dem. For eksempel, tidligere undersøgelser har antydet, at topografiske krusninger fra Nordamerikas istid har rejst ned langs den amerikanske østkyst og nået helt til Bahamas-øgruppen. Dette skubbede øerne opad, når isen var høj, og langsomt lettede dem ned igen, når isen smeltede. Men præcis hvor meget, og når, var ikke klart. For at finde ud af mere, forskerne studerede øernes kystaflejringer meget detaljeret.

Bahamas løber fra nord til syd i 1, 200 kilometer, hvilket gør dem ideelle til undersøgelse af glacial isostatisk rebound. Teoretisk set, cyklusser af svulmning og nedsynkning ville være større tættere på isen, og peter ud længere mod syd, som det fremgår af øernes kystaflejringer. Det er præcis, hvad forskerne fandt.

Trekking langs kysten af ​​syv øer, holdet målte nøjagtigt højden af ​​forskellige slags geologiske formationer, herunder fossile koralrev; fossiliserede kanter af gamle strande og nærliggende sandaflejringer; og fossile klitter. De fandt lignende sekvenser af samme alder på hver ø - men deres højder varierede efter breddegrad. Dette betød, at variationerne ikke kunne være frembragt af vandstanden alene; bevægelser af jorden skulle tages i betragtning. Ved at sætte alle målene sammen, de konkluderede, at øer mod nord sandsynligvis sank så meget som 10 meter under mellemistiderne, mens dem mod syd kun sank omkring 6 meter. De kombinerede disse resultater med hundredvis af forskellige modeller af, hvordan isostatisk tilbageslag kunne have rejst gennem Jorden, og konverterede beregningerne til globale havniveauer. Dette producerede den nye, lavere skøn.

"Meget af det, vi estimerer for fremtiden, er baseret på, hvad vi observerer fra fortiden, så dette påvirker vores prognoser direkte, " sagde medforfatter Jacqueline Austermann, en geodynamiker hos Lamont-Doherty. "Hvis vores lavere skøn er sande, implikationen er, at iskapperne vil reagere på opvarmning, men måske ikke så dramatisk, som vi troede."

En fangst til undersøgelsen:beviser for de meget højere estimater af havniveaustigningen under den sidste mellemistid kommer fra mange andre steder, herunder Middelhavet, det Indiske Ocean og Australien. Forfatterne af den nye undersøgelse hævder, at de tidligere analyser til dels kunne være baseret på en fejlagtig forudsætning, at indlandsisen, der dækkede Nordamerika før 128, For 000 år siden var den samme størrelse som den nyere. Den nye undersøgelse tyder på, at den tidligere iskappe faktisk var mindre, og dette kunne have påvirket beregninger på andre steder. Tidligere skøn kunne også være påvirket af antagelser om størrelsen af ​​den separate iskappe, der dækkede Skandinavien, det nordlige Europa og det nordvestlige Rusland.

Også, de varme temperaturer i den sidste mellemistid blev langsomt frembragt af variationer i Jordens orientering mod solen over tusinder af år, og har muligvis ikke påvirket begge poler samtidigt. Studiemedforfatter Maureen Raymo, direktør for Lamont-Doherty og meddekan for den nye Columbia Climate School, sagde, at dette kunne betyde, at når nogle polare områder mistede is, andre kunne have vundet. Dette ville have hjulpet med at balancere tingene og begrænse den globale havniveaustigning. "Dette er stadig et spørgsmål. Modeller af iskapper er stadig i deres barndom, " sagde hun. Hun påpeger, at menneskelige kulstofemissioner nu opvarmer kloden langt hurtigere og mere jævnt end under den sidste mellemistid, så der er ingen garanti for en sådan buffer. "Det gør det sværere at anvende resultaterne til i dag, " sagde hun. "Det nemme at sige ville være, 'Åh, vi viste, at havniveauet ikke var så slemt, og det er fantastisk.' Jo sværere svar, jo mere ærlige svar, er, at tingene måske var anderledes dengang, og vi er ikke i det klare."

Undersøgelsen er ikke den første, der kommer med lavere havniveauestimater for den sidste mellemistid. Sidste år, en undersøgelse ledet af Peter Clark fra Oregon State University antydede, at niveauerne kunne være steget i nærheden af ​​4 meter. Imidlertid, denne undersøgelse var udelukkende baseret på modellering, ikke nye geologiske beviser, som med det nye studie.

Robert Kopp, en klimaforsker ved Rutgers University, hvis arbejde er bredt citeret som bevis for de meget højere havniveauer i den sidste mellemistid, sagde undersøgelsen "skulle inspirere til væsentlig kritisk evaluering af, hvad vi forstår - eller hvad vi tror, ​​vi forstår - om den sidste mellemistid. I betragtning af at den er baseret på en enkelt region, Jeg tror, ​​det skal ses som en alternativ hypotese til den fremherskende vurdering [snarere] end som det nye bedste skøn." Han sagde, at næste skridt ville være at genoverveje andre regioner.

Det planlægger forskerne at gøre, og er allerede ved at undersøge nye evalueringer af steder i Danmark, Frankrig, England og Sydafrika.

Robert DeConto, en videnskabsmand ved University of Massachusetts, Amherst, der studerer polære klimaændringer, sagde om undersøgelsen, "Mit gæt er, at dette ikke er det sidste ord om [sidste mellemistider] havniveau. Betydelig usikkerhed, og muligheden for meget højere havniveau end 1,2 meter er stadig tilbage."

Én ting er sikker:isostatisk rebound fra istiden er stadig på arbejde. I vores nuværende mellemistid, Bahamas synes på dette tidspunkt kun at synke umærkeligt, men dette er ikke tilfældet langs den amerikanske østkyst. På mange områder, Atlanterhavet stiger 1 til 2 millimeter om året. På samme tid, kysten synker en tilsvarende mængde, som reaktion på smeltningen af ​​indlandsisen længere mod nord for tusinder af år siden. Oversvømmelser fra det resulterende dobbelte skud kan allerede ses i mange områder.

Undersøgelsens andre forfattere er William D'Andrea, Roger Creel, Michael Sandstrom og Miranda Cashman, hele Lamont-Doherty Earth Observatory; og Alessio Rovere fra universitetet i Bremen. Blake Dyer er nu baseret på University of Victoria, i British Columbia, Canada.