Dokumentacja geologiczna umożliwia dokładniejsze prognozowanie poziomu mórz
Globalny poziom mórz podniósł się o około 20 cm w ciągu ostatnich 120 lat(odnośnik otworzy się w nowym oknie), najszybciej w ciągu ostatnich 3000 lat(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Topnienie lądolodów w dużej mierze było napędzane przez rozszerzalność cieplną(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i topnienie lodowców, a topnienie Grenlandii i Antarktydy przyspieszyło ten proces w ostatnich dekadach. Oczekuje się, że nawet przy ograniczeniu emisji ta tendencja wzrostowa będzie się utrzymywać przez wieki. „Jest praktycznie pewne, że globalny średni poziom mórz będzie się nadal podnosił, ale tempo tego zjawiska oraz ostateczny poziom wód i czas stabilizacji trudno jest przewidzieć”, mówi Fiona Hibbert, stypendystka działania „Maria Skłodowska-Curie” pracująca przy wspieranym ze środków UE projekcie ExTaSea. Badaczka z University of York(odnośnik otworzy się w nowym oknie) korzystała z danych geologicznych, statystyki i modelowania, by przeanalizować tempo i wielkość zmian poziomu morza w przeszłości, aby lepiej zrozumieć to zjawisko i jego naturalną dynamikę.
Wiarygodne czarne scenariusze
W scenariuszu zakładającym wysokie emisje Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu przewiduje(odnośnik otworzy się w nowym oknie), że poziom mórz może wzrosnąć średnio o 0,77 metra w skali globalnej do 2100 roku i stwierdza, że choć jest to mało prawdopodobne, poziom mórz może podnieść się o ponad 15 metrów do 2300 roku. Topnienie pokryw lodowych Grenlandii i Antarktydy w latach 1992–2020 przyczyniło się do zmian poziomu morza jedynie o około 13,5 i 7,4 milimetra, ale ich całkowite stopienie spowodowałoby podniesienie się poziomu morza odpowiednio o około 7 i 57 metrów. „Stopienie wszystkich pozostałych czap lodowych i lodowców przyczyniłoby się do niewielkiego wzrostu, o około 0,32 metra, więc topnienie polarnych pokryw lodowych jest poważnym problemem, zwłaszcza że z ostatnich obserwacji wynika, że całkowite straty w pokrywach lodowych pokrywają się z górnym zakresem obecnych prognoz poziomu morza”, tłumaczy Hibbert. Prognozy opierały się głównie na stosunkowo krótkoterminowych zbiorach danych, w tym na danych satelitarnych obejmujących 20 lat i wskaźnikach pływów dokumentowanych od około 120 lat, ale jak wyjaśnia Hibbert „dokumentacja geologiczna obejmuje rzeczywiste epizody wielkoskalowej i szybkiej utraty pokrywy lodowej i znajduje się w niej więcej cennych danych”. Badacze projektu ExTaSea cofnęli się o 200 000 lat i przeanalizowali zapisy geologiczne z sześciu okresów, w których miały miejsce trzy różne stany klimatyczne – dwa ciepłe okresy międzylodowcowe, w których panowały warunki podobne do obecnych, dwa zimne okresy lodowcowe oraz dwa okresy deglacjacyjne, czyli okresy przejściowe od glacjału do interglacjału, w których nastąpiły jedne z największych ociepleń i strat w pokrywie lodowej w bliskiej przeszłości Ziemi. W celu wykonania rekonstrukcji poziomu mórz połączono analizę statystyczną zapisów geologicznych z ponad 5 900 punktów zbierania danych z modelowaniem, w którym uwzględniono zmiany spowodowane procesami ziemskich odkształceń grawitacyjnych, rotacyjnych i stałych. „W dwóch ostatnich ciepłych okresach międzylodowcowych, z których ostatni miał miejsce około 125 000 lat temu, poziomy mórz były o 5–10 metrów wyższe niż obecnie, pomimo podobnych lub tylko nieco wyższych temperatur panujących wtedy na świecie”, mówi Hibbert. Uczona odkryła również, że poziom mórz może bardzo szybko wzrastać w okresach deglacjacyjnych – podczas ostatniego z nich o około 3,6 metra na wiek, czyli w dziesięciokrotnie większym tempie niż obecnie. „Może to wskazywać na procesy niewykazane przez narzędzia badawcze i utajony potencjał bardzo szybkiej utraty lodu, a w konsekwencji podnoszenia się poziomu mórz. Mówiąc wprost, dokumentacja geologiczna stanowi ostrzeżenie”, dodaje Hibbert.
Wartość wiarygodnych czarnych scenariuszy
Wzrost poziomu mórz może być przyczyną powodzi na wybrzeżach, przy których mieszka około 50 milionów osób w Europie (w strefach przybrzeżnych o niskiej elewacji)(odnośnik otworzy się w nowym oknie) oraz około 10 % ludności świata(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Obliczono, że bez skutecznego planowania koszty pokrycia szkód mogą wzrosnąć w UE i Zjednoczonym Królestwie z 1,4 miliarda euro obecnie do prawie 240 miliardów euro do 2100 roku. „Badania prowadzone w ramach projektu ExTaSea nad spowodowanym utratą pokrywy lodowej na biegunach zjawiskiem wzrostu poziomu mórz, które jest mało prawdopodobne, ale niosłoby za sobą ogromne konsekwencje, są ważne w kontekście ochrony społeczeństw przybrzeżnych i ekosystemów oraz mają kluczowe znaczenie dla podstawowej infrastruktury”, podsumowuje Hibbert. Hibbert ma w planach dostosowanie opracowanych scenariuszy do konkretnych miejsc oraz sytuacji. Przeprowadzenie prac badawczych było możliwe dzięki wsparciu udzielonemu w ramach działań „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie).