Колко ще се покачат морските нива при сегашното затопляне
През 2007 г. водещите световни климатолози дадоха най-точната оценка на скоростта на покачване на морското равнище при сегашните условия на затопляне. Четвъртият доклад за оценка на Междуправителствения панел по изменение на климата (IPCC) съобщава, че водите ще се повишат с 18–59 cm до края на века.
За отговори на тези въпроси списанието Nature се обърна към водещи експерти.
Снимка от Pete Ryan / Natl Geographic / Getty.
1. Колко ще се повиши морското равнище?
Тогава раздразненият Ramstorf решава да разработи напълно различен тип модел. Той записва годишните покачвания на морското равнище от 1880 г. и ги сравнява с данните за температурата на въздуха за същия период. Връзката се оказа много проста: колкото по-топло е, толкова по-бързо се издига водата. През 2007 г. (уви, той закъсня и изследването му не беше включено в този доклад на IPCC), този модел прогнозира повишаване на морското равнище с 1,4 m до 2100 г.
„Полуемпиричните“ модели като този имат редица предимства: по дефиниция те моделират по-точно растежа, който вече е наблюдаван, и не е необходимо да вземат предвид всички процеси, които са го повлияли. Никой обаче не знае колко дълго ще продължи корелацията, която е в основата им - петдесет години или сто, повече или по-малко.
Така че изборът на модел играе голяма роля. Моделите, които симулират климатичните процеси (те са полезни преди всичко, защото отговарят на въпроса защо се е случило това или онова) обикновено прогнозират повишаване на морското равнище с по-малко от метър, а полуемпиричните - 1-2 м. Ако вярвате на последното, тогава 187 милиона души ще наводнят къщите си. IPCC предпочита да не вярва. „Единственото предимство на такива модели е лекотата на изчисление“, казва Филип Хюбрехтс от Свободния университет в Брюксел (Белгия). - На моявиж, грешат."
Моделите на процесите обаче са изминали дълъг път от 2007 г. благодарение на по-доброто разбиране на основните фактори, т.е. как топлината навлиза в океаните (и по този начин причинява разширяване на водата) и колко подпочвени води се вливат в морето поради прахосването на прясна вода от хората. И сега учените могат напълно да обяснят наблюдаваното покачване на морското равнище (особено през последните десетилетия).
Това обаче не гарантира точни прогнози. Всеки признава, че има големи проблеми с прогнозирането как ще се държат ледените покривки на Гренландия и особено на Антарктика: дали ще се стопят бавно или ще се срутят катастрофално бързо. За сравнение: ако всички ледници и ледени шапки се стопят, морското ниво ще се повиши с 0,4 m, а ако горните гиганти се откажат от целия си лед, тогава с повече от 65 m.
И все пак IPCC реши, че се е формирала доста ясна картина за поведението на Гренландия и в по-малка степен на Антарктида, така че вече може да се прецени, макар и много приблизително, как те ще реагират на определени климатични промени, подчертава Дон Чембърс от Тексаския университет в Остин (САЩ). В резултат на това към прогнозата за 2007 г. се добавят 3–21 cm (и се имат предвид още няколко десетки сантиметра).
2. Какви са географските опции?
Геофизикът Джеф Фраймюлер от Университета на Аляска Феърбанкс (САЩ) казва, че преди повече от десет години в залива Грейвс в Аляска са се виждали три малки острова. Днес има три полуострова. На тези места нивото на морето се понижава - с около 3 см на година.
Не че водата се отдръпва. Просто земята бавно се издига („отскача“) в продължение на 10 хиляди години, от края на ледниковия период, когато огромнияттегло. Освен това изчезването на гигантските ледници на Северна Америка и Евразия, съчетано с текущото топене на Гренландия, води до отслабване на гравитацията в тези географски ширини и водата се движи към екватора.
Като цяло, когато казват, че нивото на световния океан се покачва с около 3,2 мм на година, не забравяйте за регионалните различия, които са огромни. Например, бреговете на залива Хъдсън, които някога са покривали 3 км лед, сега се издигат с около 1 см на година, докато източното крайбрежие на Съединените щати, напротив, потъва с 1 мм на година.
Друг фактор е слягането на почвата, причинено например от уплътняването на речните наноси или изпомпването на подземни води. Някои части от делтата на Хуан Хе потъват с 25 см на година.
Освен това океанът изобщо не е равномерен: налягането на въздуха, розата на вятъра, теченията - всичко това не допринася за равномерното разпределение на водата, която навлиза в моретата. Така от 1950 г. хилядокилометровата ивица на Атлантическия океан на север от нос Хатерас в Северна Каролина се покачва 3–4 пъти по-бързо от средното. И причината е преди всичко, че Гълфстрийм и Северноатлантическото течение, които доведоха до изтичането на вода от този бряг, наскоро отслабнаха и водата бавно се върна обратно.
И накрая, в близост до големи площи земя или лед, водата буквално се привлича към брега. С топенето на ледената покривка гравитационното поле отслабва. И нивата на морето се променят. Ако Гренландия се стопи достатъчно, за да повиши нивото с метър, морето край бреговете на този остров ще падне с 2,5 м, а на други места ще се покачи с 1,3 м.
Еме Сланген, която сега работи с г-н Чърч в Австралия, миналата година пусна една от първите глобални карти на регионалните промени на морското равнище, които взеха предвид всички тези фактори. Има много ниска резолюция - 100 км напиксел, но е трудно да се постигне по-солиден мащаб (поне на ниво отделни градове), тъй като ветровете и теченията се променят по непредвидим начин.
Местните ефекти са от интерес не само за местните жители, но и за учените, които се опитват да нарисуват голяма картина. Имат добри новини за нас. Гравитационното изместване, причинено от топенето на ледовете в Антарктида, ще предотврати катастрофален колапс на ледената покривка на Западна Антарктика: след като Антарктида загуби определено количество лед, морското ниво в близост до нейния бряг ще спадне и плаващите ръбове на някои ледени езици ще останат на дъното. В резултат на това ледената покривка се стабилизира.
3. Колко ще се покачи водата?
„Покачването на морското равнище няма да спре през 2100 г.“, казва г-н Чърч. „Доколкото мога да кажа, хората не разбират това по някаква причина.“ Е, рано или късно ще трябва да го разберат. В крайна сметка морското ниво може да се повиши с десетки метри.
Геологът Морийн Раймо от Земната обсерватория Ламонт-Дохърти (САЩ) през последните години обиколи изоставените диамантени мини в Южна Африка, посети мини в Австралия и инспектира разкопки за пътища по източното крайбрежие на Северна Америка в търсене на черупки и други намеци за плажове, съществували преди 3 милиона години. Тя работи върху възстановяването на морските нива през плиоценската ера, когато атмосферните концентрации на въглероден диоксид за последен път са били подобни на днешните (около 400 части на милион). Подобни проучвания ни позволяват да преценим какво очаква нашите потомци, ако не направим нищо за намаляване на емисиите.
Въпросът по същество се свежда до това дали ледената покривка на Източна Антарктика е оцеляла през плиоцена. Ако не, тогава може да се срине през следващите стотици години, а морското ниво да се повиши с 40 m.
Откриване на древни плажовесамо половината от битката: също така остава да се види как земята се е изместила оттогава в резултат на „отскока“ в края на ледниковия период и непрекъснатото движение на скалите на мантията в подземието на континентите. Тук остава да разчитаме на модели на разпределението на ледената покривка и степента на вискозитет на мантията. И двете са обект на разгорещен дебат.
Отчитането на това движение е много важно. Например, изследването на Бермудските и Бахамските острови показа, че преди 400 хиляди години морското равнище е било с 20 м по-високо от днешното. През 2012 г. обаче се оказа, че оттогава земята се е изместила, тоест с 20 м - това е, ако се брои заедно с издигането на земята, но в действителност морското ниво е само с 10 м по-високо.
Така че единственият начин да разберем какво се е случило през плиоцена е да съберем материали от цял свят. Г-жа Раймо и нейните колеги вече са изследвали хиляди километри брегова ивица. По думите й остават осем експедиции и пет години.
Каквото и заключение да направи, то няма да е максималното, защото днес концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата продължава да расте. Така че най-вероятно ще трябва да сравним не с плиоцена, а с късния палеоценски термичен максимум, настъпил преди 55 милиона години (тогава ледът е останал само на полюсите, ако изобщо е останал).
Ако нивото на морето в крайна сметка се покачи със 70 м, например, цяла Флорида и по-голямата част от Бразилия ще бъдат под вода. Статуята на свободата ще стои до кръста във водата. Това обаче ще се случи едва след няколко хиляди години, за да има време човечеството да се подготви.