Όπου τα μοτίβα του φυσικού κλίματος δημιουργούν καυτά σημεία γρήγορης αύξησης της στάθμης της θάλασσας
Ηλιόλουστη μέρα πλημμύρες που προκαλούν έντονη παλίρροια στο κέντρο του Μαϊάμι της Φλόριντα. Η πρωινή παλίρροια στις 17 Οκτωβρίου 2016.
Φωτογραφία: Wikimedia

Για τους Αμερικανούς που ζουν κατά μήκος των ανατολικών και ακτών του Μεξικού, το τέλος του 2017 εποχή του τυφώνα του Ατλαντικού στις 30 Νοεμβρίου ήταν ανακούφιση. Φέτος οι μετεωρολόγοι κατέγραψαν 17 καταιγίδες, 10 από τις οποίες έγιναν τυφώνες. Οι έξι ήταν μεγάλοι τυφώνες (κατηγορία 3 ή ισχυρότεροι) και τρεις έφτασαν στη θάλασσα: ο Χάρβεϊ στο Τέξας, η rmρμα στην Καραϊβική και η Φλόριντα και η Μαρία στην Καραϊβική και το Πουέρτο Ρίκο. Wasταν η πιο δαπανηρή περίοδος ποτέ, προκαλώντας αποζημίωση άνω των 200 δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ.

Πολλοί επιστήμονες έχουν βρει στοιχεία ότι η κλιματική αλλαγή ενισχύει τις επιπτώσεις των τυφώνων. Για παράδειγμα, αρκετές μελέτες που μόλις δημοσιεύθηκε τον Δεκέμβριο του 2017 καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η κλιματική αλλαγή που προκλήθηκε από τον άνθρωπο έκανε τις βροχοπτώσεις κατά τη διάρκεια του τυφώνα Harvey πιο έντονες. Αλλά η κλιματική αλλαγή δεν είναι ο μόνος παράγοντας που κάνει τους τυφώνες πιο επιζήμιους.

Σε μελέτη συνυπογράψαμε με τον συνάδελφό μας Τζον Μάρτιν, δείξαμε ότι δύο συγκλίνουσες φυσικές κλιματολογικές διαδικασίες δημιούργησαν ένα «καυτό σημείο» από το Ακρωτήριο Χατέρας της Βόρειας Καρολίνας έως το Μαϊάμι όπου η στάθμη της θάλασσας αυξήθηκε έξι φορές ταχύτερα από τον παγκόσμιο μέσο όρο μεταξύ 2011 και 2015. Δείξαμε επίσης ότι τέτοια καυτά σημεία έχουν συμβεί σε άλλα σημεία κατά μήκος της ανατολικής ακτογραμμής τον περασμένο αιώνα. Τώρα βλέπουμε ενδείξεις ότι κάποιος αναπτύσσεται στο Τέξας και τη Λουιζιάνα, όπου πιθανότατα ενίσχυσε τις πλημμύρες κατά τη διάρκεια του Harvey - και θα μπορούσε να κάνει τις μελλοντικές παράκτιες καταιγίδες πιο επιζήμιες.

ετήσια γεγονότα πλημμύραςΣχεδόν κάθε περιοχή που μετρήθηκε γνώρισε αύξηση των παράκτιων πλημμυρών από τη δεκαετία του 1950. Το ποσοστό επιταχύνεται σε πολλές τοποθεσίες κατά μήκος των ανατολικών και ακτών του Κόλπου. USEPA


εσωτερικά εγγραφείτε γραφικό


Επίλυση ενός παζλ αλατότητας

Η δουλειά μας ξεκίνησε όταν ο Jon Martin έδειξε σε έναν από εμάς (Arnoldo) δεδομένα αλατότητας από το νερό που παγιδεύτηκε ανάμεσα στα ιζήματα που στρωμένα στο πάτωμα του Ινδική λιμνοθάλασσα ποταμού στην ανατολική κεντρική Φλόριντα. Εδώ τα υπόγεια ύδατα με μηδενικές πισίνες αλατότητας κατά μήκος της ακτής πίσω από πολλά φράγματα νησιά. Ο Jon και η ερευνητική του ομάδα ανέλυαν αλλαγές στη χημεία του νερού και διαπίστωσαν ότι η αλατότητα είχε αυξηθεί δραματικά κατά την προηγούμενη δεκαετία. Αυτό υποδηλώνει ότι το αλμυρό νερό εισέβαλε γρήγορα στη λιμνοθάλασσα.

Αυτή η διαδικασία συνήθως οδηγείται είτε από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας είτε από τους ανθρώπους που αντλούν γλυκό νερό από το υπόγειο, είτε από κάποιο συνδυασμό των δύο. Ο Άρνολντο συμβουλεύτηκε διαδικτυακά δεδομένα από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας και διαπίστωσε ότι η άνοδος της στάθμης της θάλασσας είχε επιταχυνθεί γρήγορα στην κοντινή προβλήτα Trident μεταξύ 2011 και 2015. Ενώ η παγκόσμια στάθμη της θάλασσας αυξάνεται με μέσο ρυθμό περίπου 1 πόδι ανά αιώνα, αυτή η τοποθεσία είχε καταγράψει αύξηση περίπου 5 ίντσες σε μόλις πέντε χρόνια.

Όταν ο Arnoldo μοιράστηκε αυτό το εύρημα με την Andrea, έναν διεθνή εμπειρογνώμονα για την προηγούμενη άνοδο της στάθμης της θάλασσας, έπεσε στο πάτωμα. Αυτά τα ποσοστά ήταν δέκα φορές υψηλότερα από τα μακροπρόθεσμα ποσοστά αύξησης της στάθμης της θάλασσας κατά μήκος της ακτογραμμής της Φλόριντα. Περαιτέρω έρευνα έδειξε ότι όλοι οι μετρητές παλίρροιας νότια του ακρωτηρίου Χατέρας έδειξαν παρόμοια αύξηση κατά την ίδια περίοδο. Αυτό έθεσε δύο ερωτήματα: Είχαν παρατηρηθεί στο παρελθόν παρόμοιοι ρυθμοί ταχείας αύξησης της στάθμης της θάλασσας στις νοτιοανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες; Και τι προκάλεσε αυτήν την προσωρινή επιτάχυνση;

Σύγκλιση προτύπων κλίματος

Προηγούμενη εργασία κατά μήκος των ακτών του Ατλαντικού είχε προσδιοριστεί η περιοχή βόρεια του Ακρωτηρίου Χατέρας ως ευάλωτη σε επιταχυνόμενους ρυθμούς ανόδου της στάθμης της θάλασσας, ιδιαίτερα στο πλαίσιο της κλιματικής αλλαγής. Η θέρμανση του πλανήτη αναμένεται να αποδυναμώσει το Gulf Stream, ένα ισχυρό ρεύμα του Ατλαντικού Ωκεανού που απομακρύνει το νερό από την ανατολική ακτή και το μεταφέρει βόρεια. Η επιβράδυνση του ρεύματος του Κόλπου αφήνει περισσότερο νερό κατά μήκος της ακτογραμμής, ανεβάζοντας τα επίπεδα της θάλασσας.

Αλλά αυτός ο μηχανισμός δεν μπορούσε να εξηγήσει ένα άλμα αυτού του μεγέθους στα επίπεδα της θάλασσας νότια του Ακρωτηρίου. Μια άλλη προηγούμενη μελέτη προσέφερε μια επιπλέον ένδειξη. Πρότεινε ότι η Βορειοατλαντική Ταλάντωση (NAO), ένα μοτίβο τραχιάς στην πίεση του αέρα σε διάφορες περιοχές του Βόρειου Ατλαντικού Ωκεανού, θα μπορούσε να εξηγήσει τη μετατόπιση της θέσης των βραχυπρόθεσμων διακυμάνσεων στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας.

Οι μετατοπίσεις στο NAO αλλάζουν τη θέση του ρεύματος πίδακας, τα μοτίβα του ανέμου και τα ίχνη καταιγίδων, τα οποία όλα επηρεάζουν την κατανομή του νερού στη λεκάνη του Βόρειου Ατλαντικού. Τελικά, οι αθροιστικές επιδράσεις του NAO στον ωκεανό καθορίζουν εάν το νερό θα συσσωρευτεί στα βόρεια ή νότια του ακρωτηρίου Χατέρας. Έτσι, το νερό συσσωρεύτηκε κατά προτίμηση στα βόρεια του Ακρωτηρίου Χαττεράς την περίοδο 2009-2010 και στα νότια από το 2011 έως το 2015.

Βορειοατλαντική Ταλάντωση (NAO)
Όταν η NAO βρίσκεται στη θετική της φάση (αριστερά), η αντίθεση μεταξύ υψηλής πίεσης στις Αζόρες και χαμηλής πίεσης στον βορειότερο Ατλαντικό είναι πιο έντονη από την κανονική, γεγονός που οδηγεί σε ήπιες καταιγίδες στη βόρεια Ευρώπη και ξηραίνει στη Μεσόγειο. Αλλά όταν η αντίθεση είναι χαμηλότερη από το κανονικό, το NAO μπαίνει στην αρνητική του φάση (δεξιά), οδηγώντας σε κρύο, ξηρό καιρό στη βόρεια Ευρώπη και υγρές συνθήκες στο νότο.
UCAR, CC BY-ND

Αυτός ο μηχανισμός που σχετίζεται με την NAO εξήγησε πού μπορεί να σημειωθούν επιταχύνσεις στο επίπεδο της θάλασσας κατά μήκος της ακτής του Ατλαντικού, αλλά δεν φαίνεται να εξηγεί το χρονοδιάγραμμά τους. Συμπληρώσαμε τα κενά εξετάζοντας τα αρχεία μετρητών παλίρροιας τον περασμένο αιώνα σε ολόκληρη την ακτή του Ατλαντικού των ΗΠΑ. Αυτή η ανασκόπηση έδειξε ότι ο χρονισμός των βραχυπρόθεσμων επιταχύνσεων της στάθμης της θάλασσας, διάρκειας ενός έως αρκετών ετών, συσχετίστηκε με το συσσωρευμένο σήμα ενός άλλου επαναλαμβανόμενου κλίματος: Ελ Νίνιο Νότια ταλάντωση, ή ENSO, το οποίο είναι το αποτέλεσμα μιας ταλάντωσης της ατμοσφαιρικής πίεσης στη λεκάνη του τροπικού Ειρηνικού Ωκεανού.

Αν και το ENSO εμφανίζεται στον Ειρηνικό, τα αποτελέσματά του διαδίδονται σε όλη τη Βόρεια Αμερική, μεταβάλλοντας τη θερμοκρασία του αέρα και τα καθεστώτα ανέμων στις ανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες. Αυτές οι αλλαγές στις κατανομές ανέμων μπορούν να επηρεάσουν τη μεταφορά νερού στον Βόρειο Ατλαντικό Ωκεανό, με αποτέλεσμα να συσσωρεύεται κατά μήκος της ανατολικής ακτής των ΗΠΑ κατά καιρούς. Άλλοι επιστήμονες έχουν παρουσιάζεται ότι αυτή η μεταφορά καθορίζει τελικά τον χρόνο βραχυπρόθεσμων επιταχύνσεων στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας κατά μήκος των ακτών του Ατλαντικού των ΗΠΑ.

Συνοψίζοντας, διαπιστώσαμε ότι βραχυπρόθεσμες επιταχύνσεις στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας επανειλημμένα συνέβησαν τον περασμένο αιώνα, που άλλοτε συνέβησαν νότια του ακρωτηρίου Χαττεράς και άλλοτε επικεντρώθηκαν βόρεια του ακρωτηρίου. Αυτά τα καυτά σημεία μπορούν να ξεπεράσουν τα ποσοστά των 4 ίντσες σε πέντε χρόνια και μπορούν να εμφανιστούν οπουδήποτε κατά μήκος των ακτών του Ατλαντικού των ΗΠΑ. Σχηματίζονται όταν τα συσσωρευμένα σήματα του ENSO και του NAO συγκλίνουν, μετατοπίζοντας το θαλασσινό νερό προς την ακτογραμμή.

Μια άγρια ​​κάρτα για παράκτιες πλημμύρες

Η έρευνά μας έχει σοβαρές επιπτώσεις για τους σχεδιαστές ακτών. Η υπερθέρμανση του πλανήτη αυξάνει τα επίπεδα της θάλασσας σε ολόκληρη την ακτή του Ατλαντικού και οι κοινότητες θα πρέπει να προετοιμαστούν για αυτό. Επιπλέον, τα ευρήματά μας δείχνουν ότι η στάθμη της θάλασσας μπορεί να ανέβει και να πέσει γύρω από αυτό το επίπεδο κατά περισσότερο από 4 ίντσες σε διάστημα πέντε ετών, λόγω της μεταβλητότητας στις αλληλεπιδράσεις ωκεανού-ατμόσφαιρας στις λεκάνες του Ειρηνικού και του Ατλαντικού Ωκεανού. Αυτή η μεταβλητότητα μπορεί να συμβεί κατά τη διάρκεια πέντε έως 10 ετών.

Αυτά τα καυτά σημεία ενισχύουν τη σοβαρότητα των παράκτιων πλημμυρών ήδη συμβαίνει από καταιγίδες και παλιρροίες. Οι κάτοικοι μεταξύ του Τσάρλεστον, της Νότιας Καρολίνας και του Τζάκσονβιλ της Φλόριντα - ένα τμήμα όπου τα επίπεδα της θάλασσας είναι τουλάχιστον 4 ίντσες υψηλότερα από τότε που ήταν το 10 - το βρήκαν με τον δύσκολο τρόπο.

Οι κάτοικοι του Μαϊάμι Μπιτς αντιμετωπίζουν τις δραματικές αυξήσεις των πλημμυρών που οφείλονται στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας.

{youtube}https://youtu.be/Ne41XSZKTuA{/youtube}

Τώρα εξετάζουμε δεδομένα από τον Κόλπο του Μεξικού, όπου οι σταθμοί παλίρροιας δείχνουν επίσης επίπεδα νερού που είναι συνήθως υψηλότερα από τα προβλεπόμενα. Η αύξηση κατά μήκος της ακτής της Φλόριντα στον Κόλπο έχει ξεπεράσει την ακμή της, αλλά το Τέξας και η Λουιζιάνα εξακολουθούν να επιταχύνουν την άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Οι επιταχύνσεις στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας είναι δύσκολο να προβλεφθούν και δεν είναι σαφές εάν θα γίνουν πιο σοβαρές με την πάροδο του χρόνου. Αλλά καθιστούν ακόμη πιο επείγον για τις παράκτιες κοινότητες να λάβουν σοβαρά υπόψη την άνοδο της στάθμης της θάλασσας σήμερα.

Σχετικά με τους συγγραφείς

Arnoldo Valle-Levinson, Καθηγητής Πολιτικής και Παράκτιας Μηχανικής, Πανεπιστήμιο της Φλόριντα και Andrea Dutton, Επίκουρος Καθηγητής Γεωλογίας, Πανεπιστήμιο της Φλόριντα

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Βιβλίο του Arnoldo Valle-Levinson

at Σχετικές Βιβλία:

at