A jelenlegi tengerszint-emelkedés a XX . Század folyamán a globális felmelegedés következtében váltott ki . Az átlagos tengerszint jelentősen változott a negyedkori negyedév során, minden jégkorszakban 100 m fölé esett . Mintegy 2500 éve nagyon stabil, a tengerszint a XX . Század végén emelkedni kezdett . 2006 és 2015 között 3,6 mm / évvel nőtt . A tengerszint mérésének két fő típusa van: árapálymérők , rögzített berendezések és műholdas magasságmérés .
Ez a növekedés főként két jelenségnek köszönhető, az egyik a globális felmelegedés következménye. Az első a kontinentális jég egy részének olvadása ( sarki jégtakarók és hegyi gleccserek). A másik az óceán víztömegeinek hőtágulása a hőmérséklet-emelkedés hatására. E két fő ok mellett más olyan tényezők is vannak, amelyek nem feltétlenül kapcsolódnak közvetlenül a globális felmelegedéshez. Ezek közül a legfontosabb a nagyszámú szárazföldi víztartó réteg kiaknázása, amely meghaladja a megújulás képességét.
A sarki jégtakarók hőtágulása és tömegvesztése két rendkívül lassú jelenség, amelyek az éghajlat hirtelen felmelegedésére csak több évszázad elteltével reagálnak teljes mértékben. Ez azt jelenti, hogy még akkor is, ha a globális felmelegedést gyorsan le lehet állítani, az óceánszint továbbra is emelkedni fog a harmadik évezred folyamán . Hosszú távú kvantitatív előrejelzések készítése, még egy adott éghajlati forgatókönyv esetén is, továbbra is nagyon nehéz.
A tengerszint emelkedésének legfontosabb előrelátható következményei a partvonal visszavonulása, az alacsonyan fekvő szigeti területek eltűnése, a sós víz behatolása a partok közelében fekvő édesvízi rétegvizekbe, a parti ökoszisztémák pusztulása, valamint a kulturális és történelmi örökség elvesztése. .
Az egész Föld átlagos tengerszintje - az eustatikus szint - eltérhet az adott hely átlagos szintjétől - Átlagos helyi tengerszint (NMLM) -.
A helyi átlagos tengerszint (NMLM) a tenger magassága a szárazföldi referenciaponttól kezdődően, és kellően hosszú időtartamra (egy hónap, egy év) átlagolható, hogy az érték független legyen a hullámok okozta ingadozásoktól. és dagályok. Ki kell igazítani az NMLM variációit is, hogy figyelembe vegyük a Föld vertikális mozgásait, amelyek ugyanabban a sorrendben (néhány mm / év) lehetnek, mint a tenger szintjének változása. a földköpeny izosztatikus beállításához a jégtakarók megolvadása miatt az utolsó jégkorszak végén : valójában a jégtakaró súlya miatt az alatta lévő föld leesik, és amikor a jég megolvad, a föld felemelkedik vagy "visszapattanások" ( glaciális utáni visszapattanás ). A légköri nyomás, az óceánáramok és a Coriolis-erő, valamint az óceán hőmérsékletének (és ennélfogva a térfogatának) változásai szintén hatással lehetnek az NMLM-re.
Az " eustatikus " variációk (szemben a lokális változásokkal) a globális tengerszint változásához kapcsolódnak, például az óceánvíz térfogatának változásához és az óceánmedencék térfogatának változásához.
Mindezek az elemek együttesen azt is megmagyarázzák, hogy a tenger valós vagy látszólagos emelkedése földrajzilag változó, ha az óceán (például az Atlanti-óceán) átlagos szintje megnő. Az óceán akár globálisan is megemelkedhet, a tengeri póráz szintje egyes partokon kissé csökkenhet, másokon az átlagnál jobban emelkedhet, még olyan közeli területeken is, mint az angol és a szárazföldi partok, amelyek vele szemben állnak.
Több százezer éves skálán a tengerszint a jegesedésekkel változott . Ez közel volt, hogy a jelenlegi szint alatt interglaciális időszakok és száz méterrel alacsonyabb közben jégkorszakok .
A tengerszint geológiai időskálán történő változását tengeri transzgressziónak (szintemelkedés) és tengeri regressziónak (szintesés ) nevezzük .
A legutóbbi, 20 000 évvel ezelőtti jeges maximum óta a tengerszint több mint 125 m-rel emelkedett az észak-amerikai és eurázsiai jégtakarók olvadásának eredményeként . A tengerszint emelkedésének üteme ekkor kevesebb mint 1 mm / év és több mint 40 mm / év között változott . Körülbelül 14 600 évvel ezelőtt az 1A olvadási impulzus alatt nagyon gyors ütem fordult elő , amelynek során a tengerszint 500 év alatt 20 m-rel emelkedett (40 mm / év ). Körülbelül 8200 évvel ezelőtt (a holocén korai szakaszában) a tengerszint emelkedése lassulni kezd , és 6700 évtől kezdve nagyon alacsony lesz. A tengerszint ekkor csak körülbelül 4 m- rel van a jelenlegi szint alatt. 4200 évig ismét kissé növekszik, és mára kevesebb, mint 1 m- rel marad el a XX . Század elejének szintjétől . A tengerszint gyakorlatilag állandó az elmúlt 4200 évben (a holocén második fele ), a XX . Század elején kezdődő magasság korabeli megújulásához képest . Ebben az időszakban a tengerszint változása 0,1 mm / év nagyságrendű .
Az eustatikus szint emelkedésének értékelését az árapálymérők és a műholdak méréseinek szintetizálásával végezzük.
Az IPCC által 2019- ben közzétett tudományos ismeretek szintézise szerint a tengerszint 1902 és 2015 között 0,16 m-rel nőtt ( valószínű konfidenciaintervallum 0,12–0,21 m ).
A tengerszint emelkedésének üteme az 1990-es évek óta nőtt . A műholdak adatai általában a tengerszint emelkedésének gyorsulását jelzik, mint az árapálymérők adatait. A tengerszint emelkedésének gyorsulásának mérése összetett, mivel a méréseket, akár árapálymérőkről, akár műholdakról, sok paraméter zavarja. 1901 és 1990 között a tengerszint körülbelül 1,4 mm / évvel emelkedett . Szerint a szintézis 2019 az IPCC , a növekedés mértéke a tenger szintje 3,2 mm / év közötti 1993 és 2015, illetve 3,6 mm / év 2006 és 2015 között.
A XX . Század vége és a jövő eleje óta megfigyelt tengerszint-emelkedés lényegében a globális felmelegedés következménye , a tanulmány nem választható el tőle. Az IPCC 2019-es szintézise szerint a 2006 és 2015 közötti időszakban a tengerszint átlagosan 3,58 mm / évvel nőtt , míg a számos tudományos publikáció szintéziséből becsült hozzájárulások összege 3 mm / év : ezért különbség van a mérések és az értékelt hozzájárulások között. A szemközti ábra bemutatja a főbb hozzájárulásokat, amelyek a víz hőtágulása és a gleccserek megolvadása. Az e negatív hozzájárulás a kontinenseken folyékony állapotban tárolt vízmennyiség változásának felel meg : tározók és talajvíz.
Számos helyi, periodikus vagy epizodikus hatás befolyásolja a tengerszintet.Ezek a jelenségek és az eustatikus tengerszint-emelkedés közötti kapcsolat kettős. Egyrészt metrológiai szempontból ezeket a hatásokat le kell vonni a mérésekből a hosszú távú trend kivonása érdekében, a regionális jelenségek megléte pedig megmagyarázza a mérés szükségességét az egész bolygón. Másrészt a kockázat előrejelzése szempontjából ezek a hatások hozzáadódnak az általános tengerszint-emelkedéshez: a világ egy adott területére vonatkozó kockázatok leírása érdekében a maximálisan előrelátható szintet kell figyelembe venni.
A napi és félig-napszakos csillagászati árapály , periodikus jelenségek, amelyeknek összes amplitúdója változhat 20 cm -től 16 m- szerint a helyeket, amelyek könnyen mérhetők, és kivonni a hosszú távú trend, mivel rövid a periodicitás.
Másrészt a hosszú távú dagályoknak különböző jelenségei vannak, 14 napos vagy annál hosszabb időközökkel. Különböző csillagászati jelenségek miatt viszonylag alacsony amplitúdóval rendelkeznek. A leghosszabb komponens egy 18,6 évig terjedő ciklus, amelynek során az átlagos magas vízszint 9 évig évente 3% -kal emelkedik, majd 9 évig 3% -kal csökken stb. Ez a jelenség a Hold csomóciklusához kapcsolódik .
Ez a ciklus súlyosbítja, majd csökkenti a globális felmelegedés okozta tengerszint-emelkedés hatásait . Az IRD szerint azokon a helyeken, ahol az árapály-amplitúdó természetesen magas (például a Mont Saint-Michel-öbölben ), ez a ciklus a 2008–2015-ös években arányosan jobban hozzájárul a teljes tenger szintjének emelkedéséhez, vagy nagy dagály, mint önmagában a globális felmelegedés (legfeljebb + 50 cm , vagyis a tengerek hőtágulásának 20-szorosa, a globális felmelegedést követve). Ezzel ellentétben 2015 és 2025 között ennek a ciklusnak a csökkenő szakaszának az óceán emelkedésének és valószínűleg a partvonal eróziójának nyilvánvaló lassulásához kell vezetnie .
Az inverz barométerhatás a tengerszint változása a légköri nyomás hatására : a tenger egy mélyedés alatt kidudorodik és anticiklon alatt üreges . Ez a változás körülbelül 1 cm a 1 hPa . A variációk a légköri nyomás nagyobb volt a magas szélességeken , a szórás az év ez a jelenség kevesebb, mint egy centiméter egyenlítői régiókban, és eléri a 7 cm-es , közel a Jeges-tenger . Ennek a hatásnak a megnyilvánulására példa az Észak-atlanti oszcilláció , az éghajlati ingadozás, amelyet általában az Azori-szigetek magas és az izlandi depresszió közötti légköri nyomás különbsége fejez ki , amely hatással van a tengerszintre Észak-Európában.
A hatás kiszámítható, ezért korrigálható a tengerszint mérésein, ami természetesen a légköri nyomásértékek pontos ismeretét igényli, ami néha hibás a régi adatsoron.
A szél hatással van a tengerszintre is. A legegyszerűbb kifejezése szerint az állandó szélfeszültségre adott statikus válasz a tengerszint gradientje a szél irányába. Egyes tengereken a szél okozza a tengerszint szezonális ingadozását, ez a helyzet a Vörös-tengeren , ahol a szélrendszer 25 cm nagyságrendű szezonális ingadozást vált ki .
A víz sótartalma befolyásolja a sűrűségét is, ez az úgynevezett haloszterikus hatás: így a tengervíz sűrűsége azonos hőmérsékleten 2,5 % -kal magasabb, mint az édesvízé. Az óceánok egészében az átlagos sótartalom nem változik mérhető módon, így ez a hatás az átlagos tengerszinten nem befolyásolja, ennek ellenére az egyes régiók sótartalmának különbségei befolyásolják a tenger helyi szintjét: ahol a víz kevésbé sós, kerekítik , hogy a sósabb , sűrűbb területekkel kialakuljon a hidrosztatikai egyensúly). Így a sótartalom helyi változása, különösen a folyók által biztosított friss vízellátás, az eső és az olvadó jég miatt, szerepet játszik az adott régióban a tengerszint alakulásában.
Összehasonlítható mechanizmus révén a felszíni hőmérséklet egyik zónától a másikig terjedő eltérései a tengerszint különbségét idézik elő: egy hidegebb zónában a víz sűrűsége a felszínen nagyobb lesz, ami negatív anomáliát eredményez a tengerszinten. Ez a hatás jelentős regionális különbségekhez vezet. Például az 1960-as és 1990-es évek között a Földközi-tenger keleti részén a tengerszint a globális trenddel ellentétben csökkent, a hőmérséklet csökkenése miatt ebben a régióban.
Ezek a hatások nagyon fontosak a tengerszintre vonatkozó kockázatok regionális szintű előrejelzéséhez: ha egy adott régióban a hőmérséklet a világátlagnál alacsonyabban emelkedik, akkor a tengerszint is kevésbé emelkedik ott, és fordítva. Hasonlóképpen, ha a sótartalom növekedését látjuk, ez lelassítja a tengerszint emelkedését, és fordítva.
A tengerszint szezonálisan ingadozik, az északi féltekén min-max amplitúdója 12 mm körül van , márciusban minimum, szeptemberben pedig maximum. A déli féltekén az amplitúdó ennek fele, és a szezonalitás megfordul. Ez az ingadozás több hatás felhalmozódásának tudható be. Ötvözi a fent említett jelenségeket: éves árapály, a légköri nyomás, a sótartalom és a hőmérséklet változásai. A víztömegek óceánok és kontinensek közötti megoszlásának szezonális változása is van: a kontinentális tömegek nagyon aszimmetrikusan oszlanak el a két félteke között, a kontinenseken (tavakban, talajokban, talajvízben és jégben) tárolt vízmennyiség a legfontosabb az északi félteke télén. Emiatt még az egész bolygó átlagolt tengerszintén is megfigyelhető enyhe, körülbelül 1 cm körüli éves ingadozás .
Az El Niño éghajlati jelenség jelentős anomáliát eredményez a tengerszintben. Rendellenes magasság fordul elő az Egyenlítő mentén, a Csendes-óceán kétharmadánál a Dél-amerikai partvidékig - az El Niño 2015-2016 példáján eléri a 20 cm-t. -, amelyet nyugatra és északra hasonló amplitúdójú vályú egyensúlyoz. Ez a hatás lehetővé teszi magasságmérő műholdak használatát az El Niño amplitúdójának mérésére, de le kell vonni a mérésekből, hogy ne torzítsa a tengerszint alakulásának hosszú távú becslését.
A depresszióval járó meteorológiai események ( vihar , trópusi ciklonok ) helyi szinten hirtelen és hatalmas tengerszint-emelkedést okozhatnak, amely pusztító áradásokat eredményezhet. Ez a hatás a nyomás, a szél és a coriolis erejének társulásának köszönhető . A viharos hullám felhalmozódásából eredő áradás valószínűsége növekszik a globális felmelegedés következtében, és a tengerszint emelkedése fokozatosan növeli következményeiket.
A tengerszint emelkedésének számszerűsítése és még inkább gyorsulása számtalan módszertani nehézséget jelent. Évente milliméter nagyságrendű tendenciát kell kivonnunk az összes rövid és középtávú hatásból: hullámok, árapályok, viharok stb.
Az árapálymérők rögzített létesítmények, amelyek lokálisan mérik a tengerszintet. A történelem során az árapályok tanulmányozásának finomítása érdekében fejlesztették ki , hosszú távú adatokat is szolgáltatnak. Az árapálymérő önmagában nem nyújt meggyőző információt az eustatikus szintről, a helyi jelenségek (különösen a tektonikus) miatt. Ezért méréseket kell készíteni a világ számos létesítményéből. Az árapálymérők eloszlása a világon nem teljes, ami bonyolítja a kutatást.
TechnológiaVázlatosan háromféle árapálymérő van. Az első kifejlesztett technológia, és még mindig a legelterjedtebb, amely egy úszó, amely olyan mechanizmuson keresztül, nyomok egy görbe egy ceruzát egy tekercs papírt hajtott egy óramű mozgalom . Az úszót egy álló kútba, azaz egy függőleges csőbe helyezzük, amely alulról a vízre, felülről pedig a levegőre nyílik, ami kiküszöböli a hullámok hatását. Egy második technológia jól megőrzi a stabilizációt, de az úszót egy szenzor által végzett távolságmérő méréssel helyettesíti - amelyet először az 1980-as évektől kezdve ultrahanggal végeztek , de két évtizeddel később radar távolságmérő váltotta fel. A harmadik módszer a nyomás méréséből áll : egy nyomásérzékelőt rögzítenek a talajra, az árapály alsó határa alá (ezért mindig elmerül). A nyomás, amelyből egy másik érzékelővel egyidejűleg mért légköri nyomást vezetünk le, lehetővé teszi a tengerszint követését hidrosztatikus nyomással . Ez a módszer nagyon pontos, és nem igényel jól stabilizálást.
Árapály-mérő hálózatokGESLA ( Global Extreme Sea Level Analysis ) néven 2009- ben létrehoztak egy globális adatbázist . Célja az óránként legalább egyszer elvégzett mérések összegyűjtése, vagyis elég gyakori ahhoz, hogy jobban leírja a magas vízhatár változását a hullámok és viharok kialakulása során . Már megmutatta, hogy 40 év alatt ( 1970 és 2010 között ) a szélsőséges tengerszint mértéke és gyakorisága megnőtt az egész világon; a világ egyes részein az 50 éves áradás magassága évtizedenként több mint 10 cm-rel nőtt.
A holland a leginkább érintett, ez a téma része volt a nemzeti prioritások több évtizeden keresztül. A 2000-es években fokozatosan szerveződött egy hálózat . Franciaországban 2010- ben a Tengerszint Megfigyelő Hálózat (RONIM) 32 dagálymérővel rendelkezett. Létezik a szubantarktiszi és az antarktiszi tengerszint megfigyelő hálózat is, amelynek adatait az Űrgeofizikai és Oceanográfiai Laboratórium (LEGOS) dolgozza fel.
Az árapálymérők határaiAz árapálymérők és különösen az idősebbek földrajzi lefedettsége nem homogén. Nagyon kevés adatkészlet használható ötven éven át tartó tanulmányokhoz. Különösen egyértelmű egyensúlyhiány van a két félteke között: az északi féltekén a bolygón az árapálymérők körülbelül 90% -a található. Sokan a XIX . Századig nyújthatnak bejegyzéseket (a legrégebbi folyamatos adatsor az árapálymérő Stockholmé , amely 1825-ig nyúlik vissza), a déli félteke árapálymérői egyaránt kevésbé és kevésbé régiek. A földrajzi lefedettség javítása érdekében a közelmúltban új dagálymérőket adtak hozzá.
Korlátozott földrajzi eloszlásuk mellett az árapálymérők érzékenyek a talaj függőleges mozgására, amelyre épülnek. Ezek a süllyedés (vertikális talajmegtelepedés), a tektonikus mozgások és a talaj süllyedése vagy visszapattanása , amikor az üledék vagy a jég tömegének változásával szembesül. Számos tanulmány célja ezen mérési torzítások számszerűsítése és kijavítása.
A műholdak felelős mérésére tengerszint hordoznak radar magasságmérő általában dolgozik Ku sáv , azaz 12 és 18 között Ghz. Ez a magasságmérő a mélypont felé mutat , így az adatok a műhold földi nyomvonalát követik . A radar impulzusokat küld (másodpercenként néhány százszor), rövidek (100 µs nagyságrendűek ) és nagy sávszélességűek . A radarjel oda-vissza időmérése lehetővé teszi a műhold és a víz felszínétől elválasztó távolság mérését.
Ez az információ nem elégséges: magának a műholdnak a földmagasságát is meg kell ismerni egy földi referenciakerethez viszonyítva, centiméteres pontossággal. A műholdakat kör alakú pályára helyezik , amely stabilabb és könnyebben jellemezhető. A pálya rendkívül pontos jellemzését GPS pozicionálás , a fordított GPS-ként (a földön adó, a műhold vevőjeként) működő DORIS rendszer , a lézeres telemetria vagy ezen technikák kombinációja adja. Egy olyan műhold esetében, mint a Topex / Poseidon, az orbitális magasság stabilitása 4 év alatt 10 mm .
A műholdas radar magasságmérés tudományos érdeklődését a 60-as évektől kezdve ismerték fel, akkoriban a fő cél a föld alakjának , vagyis a geoid gravitációs anomáliák miatti asperitásának mérése volt . Az első kísérletek sikere után az elsőbbség a tengerszint evolúciójának mérésére helyeződött át. Vannak olyan lézeres magasságmérők is, amelyeket általában a jégtömegek helyzetének mérésére használnak, de amelyek az óceánokra is alkalmazhatónak bizonyultak.
MűholdlistaA következő műholdak a tengerszint mérésére szolgáló eszközöket hordoznak.
Mivel rendkívül pontos mérésekre van szükség, összetett kalibrációs fázisok vannak a különböző mérési hibák kijavítására. Az adatfeldolgozási algoritmusokat a mérési hibák több forrásának kijavítására alkalmazzák.
Az ionoszféra átlépése befolyásolja a hullámok fázissebességét, késleltetést hozva létre, amely az ionizációs szint függvénye, és ezért a napszaktól függően jelentősen változik, és a hullám aktivitási ciklusai is befolyásolják . A diszperzió korrigálására numerikus modelleket használnak . A Topex-Poseidonból kettős frekvenciájú magasságmérőket használtak, amelyek lehetővé tették ennek a hatásnak a közvetlen mérését. Az így kapott adatokat a korábbi műholdak méréseire alkalmazott korrekciók retrospektív finomítására is felhasználták.
A troposzféra terjedési késést is indukál. Ez az időszak két kifejezésre bontható. A "száraz troposzféra" kifejezés a levegő ( oxigén , nitrogén , argon ) dielektromos tulajdonságaihoz kapcsolódik , amelyet egyetlen változó függvényében fejezünk ki: a felszínen lévő légköri nyomás. A levegő nedvességtartalmával kapcsolatos második kifejezést sokkal nehezebb korrigálni, különösen a part menti régiók esetében.
A radar magasságmérése a tenger állapota miatt torzítást is szenved : a hullámvályúk a radarhullámok jobb visszaszóródása, mint a tetejük, a durva tenger szintjét alábecsülni szokták (amely torzítás nem dagálymérőknél léteznek), hüvelykujj- szabályokat használnak ennek a hatásnak a korrigálására.
Emellett az árapálymérőkhöz hasonlóan ki kell zárni a tengerszint hosszú távú fejlődésétől független egyéb forrásait, például az inverz barométerhatást, a szezonális hatásokat stb.
Mivel a műholdas eredményeket részben az árapály-mérési eredmények alapján kalibrálják, nem teljesen független források. Néhány tavat kalibrációs mérésekre is használnak. Szintjük nem változik rövid ideig: a hullámok minimálisak, nincs fordított barométerhatás vagy árapály. A kirgiz Yssyk Kul- tó referenciahellyé vált.
A NASA és a CNES TOPEX / Poseidon (T / P) és Jason-1 műholdas programjai 1992 óta mérik a tengerszint változását . Az adatok online elérhetőek. Ezek az adatok átlagosan 2,8 ± 0,4 mm / év tengerszint-emelkedést mutatnak. Ez magában foglalja a 3,7 ± 0,2 mm / év nyilvánvaló növekedését az 1999 és 2004 közötti időszakban.
A folyékony víz a hőmérséklet emelkedésével tágul, térfogata a hőmérséklet növekedésével növekszik. Ez a hatás, amely a sűrűség változásának felel meg , szterikusnak mondható , szemben az összes többi, statisztikus hatással, azaz az óceánokban jelenlévő víz tömegének változását jelenti. Az óceánok elnyelik az üvegházhatás által okozott további hő 90% -át. A hőkapacitása az óceánok kb 1000-szer nagyobb, mint az a légkör, ami azt jelenti, hogy az azonos mennyiségű hő , amely növelné a hőmérséklet a légkör egy fokozatot , emelné csak egy ezred mértékben , hogy az óceánok.
A víz hőtágulási együtthatója mind a hőmérséklettől, mind a nyomástól függ. Emiatt a mélység szerinti alakulása nem egyhangú. Az óceán felszínén (átlagosan) 2,5 ppm / K körül áll, csökken, 1000 méter mélységben eléri a minimum 1 ppm / K körüli értéket, majd fokozatosan emelkedik (2 ppm / K 5000 méteren). Ezeknek az adatoknak fontos szerepük van a tengerszint reakciójának módjában, amikor a hőmérséklet változása mélységben elterjed.
A NASA tanulmányai szerint ez a vízbővítés felelős a jelenlegi tengerszint-emelkedés körülbelül harmadáért, és 2003 és 2018 között hét milliméteres óceánszint-emelkedésért. Ugyanezt az arányt határozza meg az IPCC 2019-es szintézise, amelyhez az óceánok hőtágulásának hozzájárulása 1,40 mm / év ( valószínűleg 1,08–1,72 mm / év között) 2006 és 2015 között
Az óceán hőmérséklete az éghajlattal együtt változik, de más módon: a hőt az óceán mélységében csak az évszázadok léptékében szórják szét. Következésképpen a víz hőtágulása által okozott tengerszint-emelkedés szintén nagyon eloszlik az idő múlásával. Így egy 2017-es tanulmány egy olyan forgatókönyvet tanulmányoz, amelyben az üvegházhatásúgáz-kibocsátás 2050-ben hirtelen leáll. Az átlagos léghőmérséklet ugyanakkor leáll, ugyanakkor a tengerszint (pontosabban a hőtágulás miatti variáció összetevője) ) nem szűnik meg: az eltérés 2050 előtt 30 cm, és a következő évszázadok alatt több mint kétszerese, az egyensúly 2800-ban nem érhető el. Még olyan esetekben is, amikor az üvegházhatású gázokat eltávolítják a légkörből (negatív kibocsátások, elkapják), az emelkedés az évszázadok során visszafordíthatatlan. Ez azt jelenti, hogy az óceán hőtágulása valójában alig kezdett reagálni a globális felmelegedésre.
A mérési próbák (az úgynevezett Bathythermograph ) - 2014 előtt - nem rögzíti a hőmérsékletet nagyon nagy mélységben (az 6000 m ), a legtöbb bóják nem leereszkedni kevesebb, mint 2000 m , míg az átlagos mélysége 3 800 m , a gödrök több mint 12.000 m . 2014-ben az úgynevezett Deep Argo bóják 6000 m mélységben kezdtek el méréseket végezni , ami lehetővé teszi az óceánban a hő diffúziójának jobb tanulmányozását.
A hőtágulás hozzájárulásának megjóslásához folyadékdinamikai modelleket alkalmaznak, a Navier-Stokes-egyenleteket alkalmazva az óceán skálájára, és az óceán és a légkör közötti hőcseréket is beleértve. A CMIP6 ( Coupled Model Intercomparison, 6. fázis ) 15 ilyen típusú modellt kínál, amelyeket különböző országok csapatai fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi a kutatók számára, hogy összehasonlítsák őket.
Az óceáni tömegek hőmérséklete követi az éghajlat alakulását, de rendkívül eltérő módon. Így a CO 2 tartalom azonnali megduplázása eseténlégköre, a víz hőmérséklete 3000 m mélységben körülbelül 2 ° C-kal emelkedik, de ez a folyamat 3000 év alatt elterjed (1500 év után 1 ° -kal emelkedik). Következésképpen a szterikus hatás miatti tengerszint-emelkedésnek ugyanolyan nagyságrendű reakcióideje van.
Az úszó jég megolvadása ( jégkorlátok és fagyjég ) nem változtatja meg a tengerszintet, hanem Archimédész elvéből fakadóan a vízvonal alatt olyan térfogatot foglalnak el, mint az olvadásuk . Ezért a kontinenseken jelen lévő jégtömegek olvadását kell figyelembe venni.
A kontinentális jégképződéseket méretük és morfológiájuk szerint kategorizálják. Megkülönböztetünk:
A jégtakarók az Antarktisz és grönlandi rendre 88,2 és 11,3% a nem-úszó jég a Földön. A fennmaradó 0,5% a bolygó többi részének gleccsereinek és jégtakaróinak felel meg (hegyláncok, Alaszka , Izland stb.). Bár a gleccserek és a jégtakarók kis mennyiséget képviselnek, a tengerszint jelenlegi emelkedése nagyon fontos szerepet játszik, mivel gyorsan olvadnak. A jégtakarók olvadása lassabb. Grönlandé 1500 évig tart (a leggyorsabb forgatókönyv esetén), az Antarktiszé pedig még lassabban.
Ha az összes gleccser és jégtakaró megolvad (a sarkvidéken kívül), a tengerszint emelkedése körülbelül 0,32 m lenne . A olvadása a jégtáblák a grönlandi hozna 7,2 m emelkedése és az olvadó jég lap Antarktisz hozna 61,1 m . A nyugat-antarktiszi jégtakaró immobilizált belső tározójának összeomlása 5-6 m-rel emelné a szintet .
A visszacsatolási jelenségek felgyorsíthatják a jég olvadását:
Az iparosodott területek közelében elhelyezkedő jégtömegeknél egy másik tényező felgyorsítja az olvadást: a felületükön az ipari és közlekedési szennyezésből származó finom részecskék (korom) felhalmozódása . A korom a felszíni hóréteg albedójának csökkentésével felgyorsítja olvadását.
Az inlandisénál jóval kisebb tartalék ellenére ezek a gleccserek nagyon fontosak a tengerszint alakulásában az elmúlt évszázadban és a közeljövőben: sokkal kisebbek és olyan régiókban találhatók, ahol a hőmérséklet nyáron pozitívvá válhat, sokkal gyorsabban olvadnak, mint a hatalmas sarki jégtakarók.
Radić és Hock felajánlja ezeket a fagylaltokat. 1938 régióban 2638 jégsapkát és jégmezőt, valamint mintegy 130 000 hegyi gleccsert készítenek. Teljes térfogatuk 241 km 3 -nek vagy 60 cm-es tengerszint-egyenértéknek felel meg. Ha kizárjuk az Antarktisz és Grönland periférikus gleccsereit (fizikailag elkülönítve a jégtakaróktól), akkor ezek az adatok 166 km 3-ra és 41 cm- re csökkennek . A műholdas képeken alapuló GLIMS adatbázis 160 000 gleccsert sorol fel.
Egy gleccser folyamatosan áramlik , olyan sebességgel, amely különösen a terep lejtésétől függ. A felszínére hulló hó a saját súlyával összenyomva kiszorítja a benne levő levegőt és jégben halmozódik fel. A gleccser legalacsonyabb része (ablációs zónája) olvadással, szublimációval és széteséssel elveszíti a tömeget. A gleccser éves hidraulikus egyensúlya (tömegének alakulása) tehát az év során felhalmozódott hó mennyisége és a gleccser alapja által elveszített jég mennyisége közötti különbség, ezért mind a csapadék alakulásától függ az olvadási sebesség.
1884 és 1975 között a gleccserek és a jégtakarók hozzájárultak a megfigyelt tengerszint-emelkedés legalább harmadához. A 2006–2015 közötti időszakra az IPCC 2019-es szintézise hozzájárulását (Grönland és az Antarktisz kivételével) 0,61 mm / évre becsüli ( nagy valószínűséggel 0,53 és 0,69 mm / év között ). A GRAC program műholdas mérései alapján Ciracì és Al 285,5 ± 30 Gt / évre becsülik a gleccserek és jégtakarók (Grönland és Antarktisz kivételével) tömegveszteségét 2003 és 2018 között . Ez kb. 0,8 mm / év tengerszint-emelkedésnek felel meg . Ez az olvadás az összes vizsgált régióban felgyorsulhat, Izland kivételével és az Andok Cordillera északi részén . A teljes gyorsulást 5 ± 2 Gt / évben értékelik 2 .
Ezen számok jövőbeli fejlődésének előrejelzése érdekében a kutatók numerikus modelleket hajtanak végre. A szemközti ábra egy alpesi gleccser nagyon leegyszerűsített elméleti modelljét ábrázolja. A gleccsert egyszerű párhuzamos jégnek tekintik a hegyoldalban. A gleccser tömegmérlege a különbség a felhalmozódás és az abláció (olvadás) között. Még ha léteznek is ezeknek a struktúráknak a numerikus modelljei, amelyek lehetővé teszik a gleccser tömegmérlegének előrejelzését annak a klímának az alakulása alapján, amelynek ki van téve, nem mindegyik gleccsert modellezik külön-külön, számukra tekintettel. A szokásos megközelítés a gleccserek kis populációjának modellezése, és az eredmények skálázási és éghajlati függőségi szabályok alkalmazásával az összesre extrapolálása.
A gleccserek részesedése rövid távon továbbra is fontos marad: a XXI . Században várható emelkedés körülbelül egyharmadát jelölik . Hosszabb távon azonban ez az arány csökken, mivel a hegyi gleccserek nagyrészt eltűnnek. Így egy 2006-ban megjelent cikk szerint egy olyan forgatókönyvben, amely fél évszázad alatt 4 ° C felmelegedést, majd a globális hőmérséklet stabilizálódását prognosztizálja, a hegyi gleccserek 200 év múlva lényegében eltűnnek, a tengerhez való hozzájárulásuk szintje végül 10 és 15 cm között lesz.
A jégsapkák hozzávetőlegesen hozzá fognak járulni, de olvadásuk háromszor lassabb lesz.
Az antarktiszi és grönlandi jégtakarókon hó formájában lehullott csapadék évi 1637 Gt, illetve 399 Gt . Ha ennyi hó összegyűlt, és nem jött vissza jég az óceánba, ez évi 5,6 mm-es tengerszint- csökkenésnek felelne meg .
A belépő és kilépő jég mennyiségének különbségét tömegmérlegnek nevezzük . Ennek az egyensúlynak a pontos értékelése nagy tét, mert éppen ez járul hozzá a tengerszint változásához.
Három egymást kiegészítő módszert alkalmaznak az indlandi tömeg változásának értékelésére:
Tól 1995-ös és 2018-as , Grönland elvesztette mintegy 4000 milliárd tonna jeget, ami megfelel a növekedés mintegy 11 mm a tenger szintje alatt. Ez a veszteség tömege nem homogén felett Grönland: a területek nagy magasságokban a sziget közepén van enyhén felhalmozódott jég. A 2006–2015 közötti időszakban a grönlandi jégtakaró (és periférikus gleccserei) hozzájárulása ugyanebben az időszakban 0,77 mm / év ( legvalószínűbb : 5 és 95 % között : 0,72–0, 82 mm / év ). Ugyanebben az időszakban az antarktiszi jégtakaró (és periférikus gleccserei) olvadása 0,43 mm / év ( legvalószínűbb : 0,34 és 0,52 mm / év ) növekedésével járult hozzá a tengerszint emelkedéséhez . A két sarki jégtakaró ezért 1,20 mm / év ( valószínűleg 1,06 és 1,34 mm / év közötti ) hozzájárulást mutatott .
A szemközti ábra vetítéssorozatot ad egy évezred során a grönlandi jégtakaróról. A bal oszlop olyan forgatókönyvek sorozatát mutatja be, amelyekben a globális felmelegedés leáll (amely az első megközelítésben a kibocsátás leállításának felel meg ) a jövõ ilyen vagy olyan pontján. A jobb oldali oszlopban a forgatókönyvek előrejelzik a hőmérséklet visszatérését a 20. század szintjére, ami óriási erőfeszítéseket jelentene a geotechnika terén . Az első sor grafikonjai a hőmérséklet alakulását mutatják (regionális, Grönland szintjén és nem globális szinten) az egyes forgatókönyvekben. A második sor a grönlandi indlansis olvadásának kumulatív hozzájárulását adja meg méterenként, minden forgatókönyvben. A harmadik sor adja ennek a hozzájárulásnak a ritmusát. Ezeket az előrejelzéseket az indlandsis digitális modelljével kapjuk meg, ezeket Applegate et al . Publikációjából vettük át .
A jégolvadás és a hőtágulás e két fő oka mellett más jelenségek is, amelyeknek nincs közvetlen összefüggésük a globális felmelegedéssel, szintén hozzájárulnak az óceánok térnyeréséhez, például a szárazföldi víztartók kiaknázása.
A világ számos víztartó rétegét megújulási képességeiken túl használják, vagy egyáltalán nem újítják meg ( fosszilis víz ). A felszín alatti vízkészletek túlzott kiaknázása hozzájárul a tengerszint emelkedéséhez, és átadja a vizet az óceánnak. Egy 2011-es tanulmány ezt a hozzájárulást számszerűsíteni kívánta: úgy tűnik, hogy a 2000-es évek során 145 km 3 vizet adtak hozzá évente ily módon az óceánhoz, ami 13% -kal járul hozzá az óceán szintjének megfigyelt növekedéséhez. A felszín alatti vízkészletek túlzott kiaknázása globális valóság, de különösen fontos Indiában a Közel-Keleten, ahol a mezőgazdaságot nagyrészt öntözik ezzel az eszközzel.
Egy 2012-es kiadványban megvizsgált forgatókönyvek szerint a felszín alatti víztartalékok kimerülése, amely a tengerszint 25 mm-es emelkedését hozta már az iparosodás előtti szinttől, 2100-ig 70–90 mm-rel járulna hozzá jobban. Ezek a becslések a történelmi tendenciák kiterjesztése, figyelembe véve régiónként, a jövőbeni vízigény becslését a népesség és az esőzések változásának megfelelően.
Az endorheikus tengerek és tavak visszafejlődése szintén hozzájárul a tengerszint emelkedéséhez: a legnagyobb zárt tenger a Kaszpi- tenger, hozzájárulása a legjelentősebb. Ennek szintje időszakot követően az emelkedő végén XX th században , elveszett 1,5 m a következőtől: 1996-os , hogy 2015-ös . Ha a Kaszpi-tenger szintjének történelmi alakulása meglehetősen szabálytalan, a közeljövőben a hanyatlásnak folytatódnia kell. A XXI . Század végére 9 és 18 m közötti csökkenés várható . Mivel a Kaszpi-tenger felszíne 3700-szor kisebb, mint a globális óceáné , a Kaszpi-tenger szintjén egy méteres esés megfelel a tengerszint 0,27 mm-es emelkedésének , ami továbbra is meglehetősen minimális.
A Csád-tó és az Aral-tenger szintjének csökkenése szintén kismértékben hozzájárult a tengerszint emelkedéséhez.Általában az endorheikus régiók általában kiszáradnak, még akkor is, ha a déli és kelet-afrikai régiók kivétel. 2002 és 2016 között évente több mint százmilliárd tonna vizet vesztettek.
A talaj állapotát és állapotát befolyásoló számos hatás visszahat a tengerszintre.
Az erdőirtás a globális felmelegedés egyik oka, és így a tengerszint emelkedése, amelyet a hőtágulás és a gleccserek megolvadása okoz, az erdőirtás során felszabaduló szén-dioxid az üvegházhatású gázok antropogén kibocsátásának 12 % -át teszi ki . Az erdőirtásnak más mechanizmusok révén közvetlenebb hatása van a tengerszintre is. Az erdei biomasszában található víz akkor szabadul fel, amikor az erdők megsemmisülnek, és végül eljutnak az óceánokig. A lefolyó víz és a talaj erózióját gyakran fokozza az erdőirtás. Ezeknek a hozzájárulásoknak a magas becslése 0,035 mm / év, vagyis a 2010-es évek tengerszint-emelkedésének körülbelül 1% -a.
A mocsarak kiszáradása csökkenti a kontinenseken tárolt víz mennyiségét. Egy 2010-es becslés szerint ez a tényező évi 0,067 mm-rel járul hozzá a tengerszint emelkedéséhez, vagy nagyságrendileg a teljes érték 2% -ához.
Az elsivatagosodás a talajban lévő vízmennyiség csökkenéséhez vezet, ezáltal csökkentve a kontinensek vízkészletét az óceáné javára. 1994-ben Shahagian ezt a nagyságrendet javasolta: ha a Szahara 35 év alatt egymillió négyzetkilométeren haladt előre a Száhil- övezetben , és a talaj víztartalmát 2 % -ról gyakorlatilag nullára csökkentette az 5 m mélységből, akkor a tengertől 0,28 mm-es magasságot eredményezett.
Végül a talajerózió is hozzájárul a tengerszint emelkedéséhez, egyrészt a talajban lévő vízkészlet csökkentésével, másrészt üledékképződéssel. Körülbelül 60 milliárd tonna talaj erodálódik évente, ebből 25 milliárd végül az óceán fenekén telepedik le . Az így elfoglalt tér miatt a tengerszint ennek megfelelően emelkedik, az IPCC 2011. évi értékelő jelentése ezt a hatást számszerűsítés nélkül említi.
A gátak építése - retenciós tavak létrehozásával - általában csökkenti a tengerszintet, sőt, e tavak vízmennyiségét levonják az óceánokétól. Egy 2008-as cikk becslése szerint 80 év alatt a világon létrehozott víztározók 10 800 km 3 vizet felhalmoztak , aminek következtében a tengerszint összesen 30 mm-rel csökkent. Ennek a hatásnak a töredéke várhatóan hosszú távon megfordul, mivel a gát tavak iszapolása csökkenti kapacitásukat. Ez a hatás a jövőben kevésbé lesz: az új gátak építése lelassul, mert a rendelkezésre álló helyek szűkösek.
A elégetése a fosszilis szénhidrogénekből ( ásványolaj , földgáz , a szén , stb) termel víz és szén-dioxid (CO 2). Az éghajlatra gyakorolt hatása mellett ezek az égéstermékek térfogatuk szerint közvetlenül hozzájárulnak az óceánok szintjének emeléséhez. Az égés által létrehozott új víz növeli a víz körforgását és a CO 2 körülbelül 25% -átlétrejöttek végül feloldódnak az óceánokban (ezért megsavanyodnak az óceánok ). Ez a hozzájárulás azonban minimális: egy 2014-es cikk becslése szerint a víz és a CO 2a fosszilis szénhidrogének elégetése következtében az óceán 0,033 ± 0,005 mm / év, illetve 0,011 ± 0,003 mm / év emelkedést okoz ezzel a hatással (azaz a teljes mért magasság 1–1,5% -ára).
A szint jövőbeni alakulására vonatkozó előrejelzés mintegy 80 tanulmány tárgyát képezte, amely az 1980-as évek eleje és 2018 között jelent meg , anélkül, hogy valós konszenzus alakult volna ki a várható értékekkel kapcsolatban. A bizonytalanság elsősorban a grönlandi és az antarktiszi jégtakarók hosszú távú fejlődésével függ össze.
A félig empirikus módszerek abból állnak, hogy a múltbeli adatoktól kezdve meghatározzák a tengerszint változására vonatkozó törvényt egy vagy több magyarázó változóra (például hőmérsékletre vagy annak származékára ), és ezt a törvényt több, a többiek érettségéig tartó előrejelzésekhez használják. évtizedekig. A másik nagy módszercsalád fizikai modellek felépítéséből áll, amelyek minden egyes tengerszintű evolúcióhoz hozzájárulnak: a gleccserek, az inlandsis és a hőtágulás. Számos cikk ötvözi ezeket a módszereket, például az indlandsis statisztikai módszerén, de a szterikus hatás fizikai modelljén alapul.
Az IPCC rendszeresen elvégzi a tudományos ismeretek szintézisét az éghajlat és az óceánok alakulásáról.
Ezek a módszerek a történelmi adatok (több évtizedes) felhasználásán alapulnak egy vagy több magyarázó változó közötti kapcsolat megteremtésére
Félempirikus megközelítés (Rahmstorf)A 2007 , Stefan Rahmstorf (en) közzétette a következő fél-empirikus módszer. Úgy véljük, hogy a felszíni hőmérséklet dátumának hirtelen változására (a lépésfüggvény típusú típusra ) a tengerszint exponenciális formában reagál :
Hol van a tengerszint végső változása , az alkalmazott hőmérséklet-változás függvénye. Az időállandó több évszázad. Így „rövid távon” , azaz egy-két évszázad alatt a függvény , a hőmérsékleti lépésre adott válasz affin függvényként közelíthető meg . Bármely hőmérsékletváltozásra általánosítva, és nem egy lépésfüggvényre úgy tűnik, hogy rövid távon a tengerszint éves változása arányos a felszíni hőmérséklet kumulatív változásával.
lévén az ipar előtti felületi hőmérséklet, Rahmstorf 1880- at választja kiindulópontjának. Az együtthatót a történeti adatok alapján állítják be , a kapott érték 3,4 mm évenként és celcius fokonként.
Az IPCC által a 2019. évi óceánok és krioszféra különjelentés részeként elvégzett tudományos ismeretek szintézise szerint az átlagos tengerszint 2100-ra emelkedni fog (az 1986–2005 közötti átlaghoz viszonyítva), körülbelül 0,43 m-rel ( valószínűleg közötti 0,29 és 0,59 m ) az alacsony üvegházhatást okozó gázok kibocsátási forgatókönyv ( RCP2.6 ) és körülbelül 0,84 m ( valószínűleg közötti 0,61 és 1,10 m ) olyan esetben, magas üvegházhatást okozó gázok kibocsátása ( RCP8.5 ). Ez a jelentés kiemeli, hogy strukturális bizonytalanságok vannak az antarktiszi jégtakaró olvadási sebességével kapcsolatban , mivel az olvadásában szerepet játszó egyes folyamatok nem eléggé ismertek ahhoz, hogy reálisan jelenjenek meg. A jégtakaró hozzájárulását tehát alábecsülni lehet a statisztikailag becsült valószínű konfidencia intervallumokban . Az antarktiszi jégtakaró instabilitása 2100-ra 2,3–5,4 m tengerszint-emelkedéshez vezethet az RCP8.5 forgatókönyv szerint .
Az 1962- ben kiadott Brunn-szabály az első kvantitatív becslés a partvonal visszavonulásáról a homokos tengerparton a tengerszint emelkedése miatt. Amikor a tengerszint felfelé emelkedik S irányból , a parti erózió megváltoztatja a homok eloszlását, amíg egy új egyensúly nem jön létre R zsugorodással:
Vagy
Ezt a szabályt fokozatosan megkérdőjelezték, egymást követő tanulmányok azt mutatták, hogy csak minőségi megközelítést tud adni, mert túl sok szempontot figyelmen kívül hagy: figyelmen kívül hagyja a homok szállítását a part tengelyében, helyben zárt üledék "költségvetést" feltételez, stb.
A tengerpart visszavonulása a tengerjog szempontjából járulékos hatással járhat . Mivel a felségvizeket és a kizárólagos gazdasági övezeteket a partvonaltól számítják, az utóbbi jelentős csökkenése bizonyos helyeken vitákat idézhet elő a szomszédos országok közötti tengeri határok felett.
Egy nagy része a kémiai gyárak , finomítók , jelentős stratégiai kikötők és a legerősebb erőművek, különösen a nukleáris azok , épülnek ott.
A fentiekben felidézett előrejelzések alapján az IPCC TAR jelentése ( IPCC TAR ) WG II megjegyzi, hogy a jelenlegi és jövőbeli éghajlatváltozásnak különféle hatásai várhatók a part menti rendszerekre; beleértve a felgyorsult parti eróziót , az áradások előfordulásának és nagyságának súlyosbodását, a viharok okozta tengeri inváziókat, az elemi termelési folyamatok gátlását, a felszíni és a felszín alatti vizek vízminőségének változását ( szikesedés ), a parti tulajdonságok és élőhelyek nagyobb mértékű elvesztését , az erőforrások és a kulturális és társadalmi értékek elvesztése , a talaj és a víz minőségének romlása, a gazdasági veszteségek ( mezőgazdaság , akvakultúra , turizmus , szabadidő ) és a kapcsolódó és szállítási szolgáltatások (a partokat gyakran a nemzeti közlekedés fontos vagy létfontosságú infrastruktúrája határolja). A potenciális életvesztés az IPCC által idézett egyik hatás.
A modellek nagy regionális és helyi különbségeket vetítenek előre a tengerszint relatív változásában. A hatások az ökoszisztémák ökológiai rugalmasságának képességeitől , így a biogeográfiai zónáktól és egészségi állapotuktól függően is változnak (Bár a keretirányelv által kitűzött jó ökológiai állapot és a víz fizikai-kémiai tömege célkitűzés nem tűnik elérhetőnek mindenütt 2015-ben várható (az arány jelenleg folyamatban van). florisztikai, faunisztikai, táplálkozási és biomassza-változások már megfigyelhető, de az okokat, amelyek nehéz elválasztani (melegítés vagy zavarok által kiváltott túlhalászás valószínűleg szintén részt vesz.) a biológiai sokféleség és a középső és az alsó dagályzóna (ahol a leggazdagabb) biomasszája befolyásolható, ha a víz túl gyorsan emelkedik.
A világon számos part menti régió megkezdte a gátak megszilárdítását vagy javítását, a zárak vagy védelmi rendszereik átméretezését, anélkül azonban, hogy konszenzus alakult volna ki a figyelembe veendő kockázat szintjéről vagy a határidőkről.
Nem az átlagos magasságot, hanem a maximumokat kell figyelembe venni, amely megköveteli az olyan súlyosbító tényezők lehetséges kombinációinak integrálását, mint a viharok, mélyedések és árvizek, vagy akár a szökőár veszélye . A belga Flandria például úgy döntött, hogy az állam és a tíz érintett tengerparti önkormányzat által létrehozott partvédelmi tervben figyelembe veszi az „évezredes viharhoz” kapcsolódó többletár kockázatát. A modellek szerint a belga partok legalább 1/3-án a gátak és a dűnegerinc megerősítése nélkül a modellek szerint szinte az egész partot, valamint a hátsó dűne és polderterület városait elárasztják Brugesig.
A süllyedés , vagyis a szárazföldi felszín megtelepedése sok városban és part menti területen található, ami súlyosbító tényező, amely növeli a tenger emelkedését és növeli az áradás kockázatát. A süllyedés a felszín alatti víztartalékok , de esetenként a gáz és az olaj kitermelésének, valamint az építmények súlyának köszönhető. Ez a jelenség elsősorban az ázsiai nagyvárosokat érinti. Különösen aggasztó Bangkok , egy rendkívül alacsony fekvésű város helyzete, ahol a talaj évente egy-két centimétert süllyed. Tokió , Oszaka , Manila , Hanoi és Jakarta példák az ázsiai nagyvárosokra, amelyeket ez a hatás különösen érint. Európában Velence az érintett város példája. A városok víz alá merülésének veszélye mellett a mezőgazdasági területek elvesztésének oka is, például a Mekong-deltában .
A tengeri mocsarak nagyon specifikus ökoszisztémákat alkotnak , és közvetlenül ki vannak téve a tengerszint emelkedésének. Amíg az emelkedés mértéke mérsékelt, az anyag (a tenger által hordott üledékek és a növényi hulladék) felhalmozódása lehetővé teszi, hogy a mocsarak sós serpenyői ne merüljenek el : Az 5 mm / évnél nagyobb sebesség azonban a tengeri mocsarak nagy részét veszélyeztetheti a víz alá merüléssel. Ennek az ökoszisztémának a szárazföldre vándorlásával lehet az elvesztett térnek csak egy részét kompenzálni.
Egy 2018-ban publikált tanulmány megkérdőjelezi a korallzátonyok képességét, hogy viselkedésüket modellezve függőlegesen növekedjenek a tengerszint emelkedésének ütemében. A kapott eredmények szerint a zátonyok többsége képes szorosan követni egy olyan forgatókönyv (RCP2.6) ritmusát, amely 2100-ra 44 mm-es tengerszint-emelkedést jósol. Ezzel szemben egy forgatókönyvben (RCP8. 5), ahol a az óceánok 74 mm-es nyereséget mutatnak, annak ellenére, hogy növekedési ütemük enyhén javult (a karbonátok nagyobb rendelkezésre állása, a CO 2 szint miattmagasabb zátony), kevés zátony nőhet elég gyorsan. A 200 vizsgált korallzátony körülbelül háromnegyedénél így merülési mélységük több mint 50 cm-rel nő. Ennek közvetlen következménye a zátonyok erózióval és áradással szembeni védelme, amelyet a partok nyújtanak .
A polderterületek a legkiszolgáltatottabbak közé tartoznak. Bizonyos esetekben (Hollandia) a poldereket visszaadták vagy vissza fogják adni a tengerbe. Az édesvízi asztalok recessziója esetén a gát vagy a dűnék kordon alatt egy " sóék " előrelépése lehetséges. A polderek és mocsarak régiói különösen ki vannak téve az átlagos tengerszinthez közeli magasságuk miatt. Ha a gátakon kívüli mélység növekedését nem kompenzálja egyenértékű ülepedés, akkor ez a hullámok fénytörésének csökkenését okozza, ahonnan a tengerparton felszabaduló nagyobb energia és a védelem fokozott sérülékenysége a tenger ellen hat, ráadásul a nagyobb mélység az áramlások irányának változását okozhatja, ami a növényi szőnyeget hosszabb ideig meríti és nagyobb sótartalommal bír. , ami kimerülését okozza. Az 1980-as évek óta teljes lendülettel a partmenti gazdálkodás új formái, amelyek a polderizációra összpontosítanak, védekező politikát alakítanak ki a tengerrel szemben. Ez a mozgalom abból áll, hogy visszatér a tengerbe a vízből visszanyert földterületek. A depolderizáció lehetővé teszi a tenger elleni védekezést környezeti károk nélkül. Részt vesz a természeti környezetek helyreállításában is. A depolderizáció a környezet átalakításához vezet a resalinizálásával, és lehetővé teszi a slikke-ből és schorre-ból álló tengeri ökoszisztéma helyreállítását. Sűrű és vastag halofil növényzete fékezi a tenger behatolását, mivel hozzájárul az üledékek felhalmozódásához.
A tenger élőhelyeinek védelmét szolgáló emberi intézkedések hatással vannak az árakra és a fizetési hajlandóságra; így úgy tűnik, hogy a bérleti díjak a gátak jelenlétével összefüggő vélt biztonsági szintnek megfelelően alakulnak.
A 2 fokosra korlátozott felmelegedés során az UNESCO Világörökségének felsorolt 110 helyszínt fenyegeti (merülés és / vagy felgyorsult erózió) két évezredes eséllyel. Ez az érték 3 fokos felmelegedés esetén 139-re, 4 fok esetén 148-ra emelkedik. A fenyegetett helyek között vannak olyan városok történelmi központjai, mint Szentpétervár , Ayutthaya , Valletta és Velence ; régészeti lelőhelyek, mint Karthágó vagy Byblos , emblematikus csoportok, mint például a Bruges-i Beguinage és az algériai Kasbah , valamint olyan emlékművek, mint a Szabadság-szobor vagy az Aquileia Patriarchális-bazilika .
Az IPCC azt javasolta, hogy a delták és a kis szigetállamok különösen veszélyeztetettek lehetnek az emelkedő tengerekkel szemben. Az izosztatikus kompenzációs jelenségek kihathatnak a Balti-tengerre és néhány szigetre. A tengerszint relatív emelkedését súlyosbíthatja a süllyedés vagy a föld jelentős elvesztése egyes deltákban. A tengerszint változása a mai napig nem okozott komoly környezeti, humanitárius vagy gazdasági veszteségeket a kis szigetállamokban. A Tuvalu- szigetországok földjének egy részének elsüllyedését eredetileg csak a tenger felemelkedésének tulajdonították, de később cikkek szerint a jelentős földveszteségeket a Gavin., Hina és Keli ciklonok 1997-től kiváltott erózió okozta. kérdés nem volt népes. Reuters idézi más csendes-óceáni szigetek, komoly kockázatot jelent, beleértve Tegua sziget Vanuatu . az ügynökség szerint Vanuatu adatai nem mutatnak egyértelmű tengerszint-emelkedést, és nem támasztják alá az árapály mérési adatai. A Vanuatu árapálymérési adatai nettó körülbelül 50 milliméteres emelkedést mutatnak 1994-től 2004-ig. Ennek a rövid távú mintának a lineáris regressziója körülbelül 7 mm / év magasságra utal , bár jelentősek a változékonyságai, és megnehezíti a pontos megítélését. ilyen szigorú szekvenálást alkalmazó fenyegetés a szigetekre.
Az éghajlati menekültek további beáramlásának elkerülése érdekében különféle lehetőségeket kínáltak a szigetországok alkalmazkodására az emelkedő tengerszinthez és a gyakoribb vagy heves viharokhoz.
Néhány part menti víztartó réteg kommunikál az óceánnal, amelyet a víz alatti túltengések valósítanak meg . Ha a víztartó szintje csökken (túlzott mértékű kiaknázás), akkor a kockázat a tengervíz behatolásával jár, növeli a víztartó réteg sótartalmát és potenciálisan használhatatlanná teszi a vizét. Az emelkedő tengerszint növeli ezt a kockázatot. Nem közismert, és eseti alapon kell értékelni. Ez potenciálisan jelentős kockázat, mivel érintheti azokat a víztartó rétegeket, amelyek édesvizet szolgáltatnak a sűrűn lakott part menti régiókba.
A tengerszint emelkedésének számos következménye van (társadalmi, környezeti, gazdasági stb.). Társadalmi szinten a hatások országonként változhatnak.
A lakott partokat elöntő magas tengerszintnek kitett lakosság kénytelen migrálni, hogy elkerülje kiszolgáltatott helyzetét. Bangladesben a migráció két típusát lehet kiemelni: egyrészt a belső migráció, amely a vidéki lakosokat a városi régióba költözteti, másrészt a nemzetközi migráció, amely főként Indiába megy. A környezeti migráció helyzete 2011 táblázatot tett közzé a bangladesi migránsok különböző indiai államokban való jelenlétéről:
Államok |
Nyugat-Bengál |
Assam |
Bihar |
Delhi |
Tripura |
Radzsasztán |
Maharashtra |
Számok milliókban |
5.4 |
4 |
0.5 |
1.5 |
0.8 |
0.5 |
0.5 |
Nigériában a népességvándorlás csak a belső lakóhely elhagyására korlátozódik, a lakóhelyüket elhagyni kényszerült személyek alkotják, akiket - különösen természeti katasztrófák miatt - kénytelenek voltak elhagyni szokásos tartózkodási helyükből, és akik nem lépték át egy nemzetközileg elismert határait. állapot. Az éghajlatváltozás azonban az érintett régióktól és társadalmi kategóriáktól függően nagyon eltérő módon tapasztalható, mivel a környezet iránti sérülékenység az egyes társadalmakat meghatározó sajátos társadalmi-gazdasági és földrajzi tényezők eredménye. Noha egyes országok, bár nagyon ki vannak téve a tengerszint emelkedésének, képesek hatékony védelmi programokat és infrastruktúrákat kifejleszteni a vízveszélyekkel szemben. A világ azon részén fekszik, ahol a pénzügyi források a legmagasabbak, Hollandia a XX . Század vége óta különböző védekezési technikákat fejlesztett ki ezen jelentős éghajlati kihívás előtt. Ma a holland lakosságot már nem fenyegetik állandóan a migrációt valószínűleg okozó áradások.
Az éghajlati vándorlás jelensége valószínűleg konfliktusokat okoz a bolygó már érzékeny régióiban. Így Bangladesben kirobbantak a külső konfliktusok az Indiába irányuló nagy migráció miatt, ami súlyosbítja az amúgy is szűkös erőforrások megszerzéséért folytatott versenyt. Ez a verseny etnikai feszültségek kitöréséhez vezet a határon és a szárazföldön.
A növekvő tenger különböző hatásokkal jár, és nem mindenhol azonos sebességgel fog történni. Ezenkívül a merülés előrehaladtával az erózió és az új dűnehátak módosíthatják a partvonalat. A jövőbeli partvonal és annak alakulása feltérképezése még mindig előrelátás és bizonytalanság kérdése .
Végül számos módszer és a merülés kockázatának vizuális ábrázolása létezik napjainkig (lásd John C. Kostelnick, Dave McDermott, Rex J. Rowley, Kartográfiai módszerek a tengerszint emelkedésének vizualizálására); pontosságuk függ a digitális terepmodellétől, de nem csak (különös tekintettel az eustatikus és izosztatikus egyensúly helyreállítására). Vannak olyan helyek (például Flood Maps), amelyek online módon számolnak a világon, az elmerült területeket a tenger magassága szerint a DEM (digitális terepmodell) szerint.
A pusztán tengerszint feletti magasságon alapuló térképek (feltételezve például, hogy két méteres tengerszint feletti magasság esetén a tengerszint feletti magasságnál kevesebb mint két méteres területet elöntenek) szemléltető alapot nyújtanak, de nem elegendőek a kockázatok pontos felméréséhez. Az árvízkockázat-felmérés sokkal bonyolultabb, mivel nem az átlagos, hanem a lehető legmagasabb tengerszintet kell figyelembe venni (figyelembe véve a regionális időszakos hatásokat, a viharok túlfeszültségének kockázatát stb.), A süllyedést és a parti eróziót. Az alkalmazkodási politikák kialakításának előfeltétele a kockázati területek pontos feltérképezése.
A várostervezés és az infrastruktúra-politika szempontjából legalább három típusú adaptációs politika létezik: védelem, szállás és nyugdíj. A védelem a partvonal visszavonása, például a gátak építése elleni küzdelem. A szállásnak el kell fogadnia a tengerszint emelkedésének bizonyos következményeit, például az épületek és az infrastruktúra átalakítását úgy, hogy túl sok kár nélkül támogassák a lordok vihartámadásokból áradó kötelezettségeit. A visszavonulás az áradásnak szentelt területeket selejtezi.
Az IPCC további két kategóriát ad hozzá: az előrelépés, amely a tengeri területek megszerzéséből áll, és az ökoszisztémákon alapuló alkalmazkodás, amely a védelmet biztosító ökoszisztémák (például korallzátonyok) helyreállításában vagy fejlesztésében áll.
A már elfogadott várostervezési politikákatTöbb ország (vagy joghatóság) olyan várostervezési és infrastrukturális politikát fogadott el, amely figyelembe veszi a tengerszint emelkedését.
A viharos hullámokhoz kapcsolódó tengeri merülési kockázatok, a tengerszint emelkedésével megnövekedett kockázatok többféle megelőzési intézkedés tárgyát képezik. A kockázat megelőzésére irányuló intézkedéseket három kategóriába lehet sorolni:
Cotonou külterülete , Benin , sikeres partvédelemben részesült. A halszálka-gátak építése csökkentette a hullámenergiát. A homok lerakódása ismét nagyobb lett, mint az erózió, és a nagyon gyorsan visszavonuló tengerpart ismét halad.
Visszavonási irányelvekA visszavonás az áradásra ítélt földek elhagyásából áll. Ez a választás jelentős emberi és politikai nehézségeket jelent, mivel ez azt jelenti, hogy megszervezik a lakosok elhagyását lakókörnyezetükben. Összetett jogi kérdések is felmerülnek. Szinte minden jogrendszerben a tenger alatt elhelyezkedő talajok elkerülik a magántulajdont : így az elmerült területek földtulajdonosai ki vannak téve annak, hogy vagyonuk teljesen eltűnik, ellentételezés nélkül. A gyakorlatban azonban, mivel a jelenség progresszív és kiszámítható, az érintett tulajdonságoknak értéküket fokozatosan le kell gyengülniük.
A Louisiana partjainál fekvő sziget, az Isle de Jean Charles ilyen stratégia tárgyát képezte. A sziget eltűnésre van ítélve, amely egy erős helyi erózió felgyorsítja a tengerszint emelkedésének hatását. Az ott élő amerikai indián származású kisközösségnek 2016-ban felajánlották, hogy áttelepülnek egy szárazföldi területre, szövetségi finanszírozással. Ezt a műveletet, amely az első a maga nemében, széles körben tanulmányozták tankönyvesetként.
Különböző javaslatokat fogalmaztak meg a geomérnöki tervezés tekintetében: egyrészt azok, amelyek általában a globális felmelegedés lelassítását célozzák, másrészt azok, amelyek közvetlenül a tenger szintjén hatnak.
Éghajlati geomérnöki munkaSzámos olyan ötlet született, amelynek célja a globális felmelegedés emberi beavatkozás útján történő lelassítása: az óceánok beültetése, az albedóra történő hatás, a pályán lévő napsugárzó reflektorok, aeroszolok stb. A CO 2 -szint megduplázásának éghajlati hatásának kompenzálása érdekébenatmoszférikus, a sugárterhelést 4 W m −2- rel csökkenteni kell .
Ennek az eredménynek az egyik módja a szulfátok aeroszol formában történő injektálása a sztratoszférába , ez az a folyamat, amely a legfontosabb pliniai kitöréseket követő vulkanikus tél keletkezéséhez vezet . A szulfát aeroszolok élettartama meglehetősen rövid, ezért folyamatosan meg kell újulni. A 4 W m −2 érték eléréséhez évente 10–20 millió tonna szulfátot kellene felszabadítani a sztratoszférába (az 1991-es Pinatubo-kitörésnek felel meg 1–2 évente. A mérsékelt globális felmelegedés forgatókönyvében (RCP4.5), ez a módszer szinte megállíthatja a tengerszint emelkedését, másrészt a nagyon erős felmelegedés (RCP8.5) forgatókönyve esetén csak késleltetést kínál, körülbelül 80-at. Más tanulmányok mindazonáltal rámutattak lehetséges ellenproduktív hatásra: a napsütés mesterséges csökkentése csökkenti a párolgást és ennélfogva a csapadékot, ami lassíthatja a jég felhalmozódását a jégtakarókon.
Egy másik javaslat a tükrök pályára állítása a földre jutó napsugárzás csökkentése érdekében. Ahhoz, hogy ugyanazt a 4 W m −2 értéket kapjuk , körülbelül 20 millió tonna pályára kellene állítani. Az erdőfelújítási kezdeményezések , még akkor is, ha pozitívan hatnak más szempontokra, nem képesek jelentősen lassítani a tengerszint emelkedését.
A gleccserek elleni fellépésAbból a konstansból kiindulva, hogy az elkövetkező évtizedekben várható tengerszint-emelkedés jelentős része kis számú, jó elhelyezkedésű jégmezőből származik, több szerző nagyszabású munka elvégzésére tett javaslatot repedéseik és a stabilizálására vagy tömegének növelésére.
A javaslatok családja azon az ötleten alapszik, hogy a hó vagy a jég felszínének albedóját megnöveljék annak olvadásának lassítása és esetleg az egyik évről a másikra történő felhalmozódás lehetővé tétele érdekében. Egy kis kísérletet végeztünk egy tó Minnesota a 2016 : az olvadó jégtakaró lassította a használatát üveg mikro. Az Olasz Alpokban 2008 óta minden nyáron fehér ponyvákat telepítettek a Presena-gleccserre , mind az albedó növelése, mind a környezeti levegővel való hőcsere csökkentése érdekében. Javasolták a "piszkos felület" (természetes törmelék vagy szennyezés) eltávolítását is ) bizonyos gleccserekről (esetleg töltések létrehozására a szélerózió lelassítására), vagy mesterséges hóréteggel takarják be.
A javasolt másik út a felhők vetési elvének alkalmazása Grönland és az Antarktisz hidegebb területei fölött, annak érdekében, hogy fokozzuk az ottani csapadékmennyiséget és ezáltal a jégfelhalmozódást, megerősítve bizonyos gleccsereket. Különböző megoldásokat javasoltak a gleccserek tenger felé történő csúszásának mechanikus lassítására: betonhorgonyok építése, láncok vagy acélkábelek használata, az ellés melletti falak .
Végül, más javaslatok abból állnak, hogy a gleccsereket a sziklás szubsztrátoktól elválasztó folyékony vízréteget célozzák meg (ami lehetővé teszi a gleccsereknek a tenger felé történő csúszkálását), például a víz fúrásán keresztül történő szivattyúzásával vagy a helyszínen történő hűtéssel.
Egyéb javaslatokA Szaharának több régiója van a tengerszint alatt , ezek közül a legfontosabb messze a Qattara-mélyedés , amelynek mélypontja −133 m-nél van . Csatorna építése e tengervíz-mélyedések némelyikének kitöltésére évtizedek óta javasolt projekt, elsősorban a helyi éghajlat nedvesítésére és az árapály-energia előállítására . Ez egyben a tengerszint feletti fellépés eszköze is, de nagyon korlátozott: a Qattara-mélyedés 1340 km 3 vizet tárolna , a tengerszint 3 mm-es nagyságrendű eséssel
A Kaszpi-tenger visszafejlődése konkrét javaslatok tárgyát képezte, különös tekintettel arra, hogy a víz egy részét a Donból a Volga (tehát a Kaszpi-tenger) felé tereljék . Javasolták továbbá a szén-dioxid-megkötés alkalmazását a süllyedés által érintett part menti területeken. Ennek a folyamatnak globális szerepe lenne (a CO 2 -kibocsátás csökkentése)földalatti tárolással) és helyi szerep: a talaj süllyedésének megszüntetése vagy visszafordítása. A velencei lagúna potenciális célpont.