Co ostatni ciepły interglacjał może powiedzieć nam o przyszłych wybrzeżach?
Interglacjały to okresy, które są cieplejsze niż epoka przedindustrialna i mogą stanowić dla badaczy punkt odniesienia w modelowaniu przyszłych klimatów poprzez analizę zachodzących podobieństw. Ostatni interglacjał (ang. Last Interglacial, LIG) był ciepłym okresem w historii Ziemi, przypadającym w przybliżeniu na okres od 130 000 do 115 000 lat temu. W tym okresie zarówno globalne, jak i polarne temperatury były wyższe niż w erze przedindustrialnej, a pokrywy lodowe – mniejsze niż obecnie. Niektóre badania pokazują również, że fale mogły być bardziej intensywne w niektórych obszarach przybrzeżnych. Zrozumienie procesów przybrzeżnych w tym ciepłym okresie może rzucić światło na przyszłość globalnej pokrywy lodowej oraz linii brzegowych w cieplejszych warunkach klimatycznych. Zdolność do ekstrapolacji przyszłych modeli w oparciu o charakterystykę LIG sprawia, że okres ten jest przedmiotem częstych badań z obszaru dynamiki przybrzeżnej. „Istnieją trzy kluczowe pytania dotyczące przyszłości naszych wybrzeży: czy w przyszłości sztormy będą silniejsze, w jakim tempie będzie wzrastał poziom mórz oraz jak duża będzie skala tego wzrostu? Są to czynniki, które bezpośrednio wpływają na nasze wybrzeża i mieszkających tam ludzi”, wyjaśnia Alessio Rovere, profesor na Wydziale Nauk o Środowisku, Informatyki i Statystyki Uniwersytetu Ca' Foscari w Wenecji(odnośnik otworzy się w nowym oknie) we Włoszech. Rovere rozpoczął projekt WARMCOASTS(odnośnik otworzy się w nowym oknie), aby dokładniej zbadać te kwestie.
Liczne narzędzia do określania cech prehistorycznych linii brzegowych
Aby móc udzielić odpowiedzi na powyższe pytania w skali globalnej, w ramach projektu utworzono ogólnodostępną bazę danych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) o nazwie World Atlas of Last Interglacial Shorelines (WALIS). Jest to globalny zbiór opublikowanych dowodów geologicznych dotyczących przybrzeżnych form terenu i osadów LIG. Naukowcy mogą wykorzystać to narzędzie do rekonstrukcji dawnych linii brzegowych oraz do pogłębienia wiedzy na temat poziomów mórz w tym cieplejszym okresie. Zespół przeprowadził również badania terenowe w różnych częściach świata, aby zebrać geologiczne dowody na istnienie w przeszłości wysokich poziomów mórz i wzorców sztormów. Na Florydzie użyto radaru penetrującego grunt (ang. ground penetrating radar, GPR) – instrumentu wykorzystującego fale elektromagnetyczne do ujawnienia tego, co znajduje się pod powierzchnią. Dzięki temu zespół mógł zmapować dawne struktury plażowe oraz odtworzyć schematy rozwoju progradacji plaż, powiązane z tempem zmian poziomu morza. Dane geologiczne zebrane w ramach projektu obejmują Argentynę, Arubę, Brazylię, Wyspy Zielonego Przylądka, Włochy, Madagaskar i Stany Zjednoczone. Ten zestaw dowodów, połączony z różnymi rodzajami modelowania matematycznego, pozwolił zespołowi lepiej zrozumieć, jak linie brzegowe zmieniają się w czasie w cieplejszym klimacie. „Kiedy jesteś w terenie i znajdujesz idealne miejsce do pobrania próbek lub wykonania profilu GPR, ogarnia cię radość”, mówi Rovere. „Towarzyszy temu uczucie pokory, jakby planeta pozwalała ci zajrzeć do jednego z jej ściśle strzeżonych sekretów”.
Co prehistoryczne linie brzegowe ujawniają na temat wpływu cieplejszego klimatu?
„Przez długi czas sądziliśmy, że poziom mórz w okresie LIG był o 5–10 metrów wyższy od obecnego. W trakcie trwania projektu zarówno nasz zespół, jak i inni niezależni badacze zasugerowali, że mógł on być nieco niższy, około 2–4 metrów”, zauważa Rovere. „Jeśli uznamy, że nawet wzrost poziomu morza o 1 metr może mieć katastrofalne skutki, istotne jest, aby pamiętać, że w przeszłości zdarzały się już sytuacje jeszcze poważniejsze, które mogą się powtórzyć”. Zespół znalazł również dowody, które wskazują, że poziom morza w tym długim okresie mógł oscylować. Ma to związek z wrażliwością lodu na niewielkie zmiany ocieplenia lub może zależeć od lokalnych warunków na obszarach, na których prowadzone były badania. Jednak jednym z potencjalnych powodów takich oscylacji jest to, że lód na Grenlandii i Antarktydzie topił się w sposób niezsynchronizowany, co pozostawia nas w niepewności: czy zjawisko to powtórzy się w cieplejszej przyszłości; czy w nasze wybrzeża będą uderzać jeszcze silniejsze fale? Uzyskanie geologicznych dowodów na silniejsze lub częstsze sztormy w okresie LIG jest trudniejsze niż identyfikacja wskaźników poziomu morza. W ramach projektu opracowano jednak kilka strategii terenowych i modelowania, z których niektóre, np. modele fal, oparto na metodach stosowanych w inżynierii przybrzeżnej. Mogą okazać się one przydatne dla tych, którzy będą próbowali zmierzyć się z tym pytaniem w przyszłości. „Zespół naszego projektu, finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie), starał się odpowiedzieć na globalne pytania we współpracy z kolegami z różnych krajów, reprezentującymi wiele dyscyplin naukowych. Jednym z najbardziej ekscytujących elementów projektu była współpraca kilku kolegów z naszym zespołem, którzy dzięki swoim umiejętnościom przyczynili się do osiągnięcia wspólnego celu”, mówi Rovere.
