Hvilke gamle isark kan fortælle os om fremtidig stigning i havniveauet

Når de besøger Godrevy Beach på North Cornish Coast, ser de fleste ud på havet ved fyrtårnet, surfere og sæler snarere end klipperne bagpå. Men disse klipper har en historie med tidligere klima- og havniveau, der er utroligt værdifuld for forskere som mig, der prøver at bestemme, hvor hurtigt havets overflade vil stige i fremtiden.

Knuser skiferklipperne op et par meter, og du når en flad platform, der er skåret af bølger, der bryder for over 100.000 år siden. På toppen er der en klippe med sand og småsten, en utrolig klar indikator for, hvor kystlinjen plejede at være, flere meter højere end den er i dag.

Strande som dette findes rundt omkring i den korniske kystlinje, nær Falmouth ved Bream Cove og ved det længste vestlige punkt nær Lands End ved Porth Nanven.

Søgning efter kilden til disse højere havstand bringer os til polerne. I et klima, der ligner i dag, trak Antarktis og Grønlands isarkene sig tilbage og hævede den globale havniveau. Selvom nøjagtigt hvor denne is blev tabt fra forbliver et mysterium, der fortsætter med at frustrere forskere.

Når is bliver fanget på land som gigantiske isark, får det havniveauet til at ændre sig, men det ændrer sig ikke med det samme beløb rundt omkring i planeten. Ligesom månen trækker isarkens tyngdekraft havet mod dem og får havniveauet til at stige tæt på isarkene.

Det modsatte sker, når de smelter. Når isen på Grønland trækker sig tilbage i dag, får det havoverfladen i nærheden til at falde i stedet for at stige. Kun så vidt Skotland, ca. 1.500 miles fra Grønland, skifter denne havniveau til en stigning i havniveauet.

Denne tyngdekraftseffekt efterlader et markant fingeraftryk i tidligere havniveau markører, såsom hævede strande og fossile korallrev. Ved at samle data fra hele verden kan vi udarbejde kilden til tidligere høje havniveau.

De hævede strande som dem i North Cornwall er sandsynligvis forårsaget af tilbagetog af is fra Antarktis snarere end isen fra Grønland. Men direkte bevis for istab fra Antarktis har vist sig meget svært at komme forbi.

Jeg er involveret i et internationalt boreprojekt, der sigter mod at løse dette mysterium. Efter to udfordrende sæsoner med boring vil vores team af forskere og ingeniører vende tilbage til Antarktis i slutningen af ​​2025 og forsøge at genvinde sedimenter fra dybt under isen for at analysere for signaler om tidligere is tilbagetog.

Hvis vi er heldige, gendanner vi rekorder fra varme klimaer for millioner af år siden. Dette vil hjælpe os med at forstå, hvordan den vestlige antarktiske isplade kan ændre sig i fremtiden, når vores klima fortsætter med at varme.

Boring ned

Næste vinter rejser dette internationale team til Scott Base, en New Zealand -forskningsstation ved kanten af ​​Ross Ice Shelf i West Antarktis. Derfra fortsætter rejsen over 500 miles til den anden ende af ishylden, et ekstremt fjerntliggende hjørne af et allerede fjerntliggende kontinent.

Alt, hvad vi har brug for, tages over isen i et konvoj af sporede snebiler. En varmt vandbor bruges til at fremstille et lille hul gennem den 500 m ishylde, der giver adgang til sedimentet nedenfor. Op til 200 m værdifuld sedimentkerne hentes med et specialdesignet boresystem.

De geologiske data indeholdt i disse sedimenter vil hjælpe os med at forbedre modeller og forfine vores forudsigelser om, hvordan havniveauet vil stige i fremtiden. Når mængden af ​​kuldioxid i atmosfæren øges, er det som om vi hurtigt bevæger os baglæns gennem geologisk tid.

I dag er der lige så meget co₂ i atmosfæren som under en geologisk epoke kendt som Mid-Pliocene for mere end 3 millioner år siden. Det gennemsnitlige estimat for Mid-Pliocene er en koncentration på ca. 400 dele pr. Million (PPM), en værdi, vi nåede for kun 12 år siden.

Vi overskrider de højeste koncentrationer af Pliocen i år. Det næste varmeste interval er sandsynligvis Mid-Miocene, 12 millioner år tidligere.

Tilbage i Cornwall planlægger nogle samfund allerede planlægger virkningerne af stigning i havniveauet. I Bude er lokalbefolkningen samlet for at danne en “klimadommer”, et panel, der er valgt til at give lokalbefolkningen en stemme om, hvordan man bedst kan styre og reducere virkningerne af et stigende hav.

Denne tilgang kunne vedtages af andre samfund, der er i fare for stigning i havniveauet sammen med andre tilpasninger. Forhåbentlig kan verden undgå at vende tilbage til de meget høje havstand, der dannede de hævede strande ved Godrevy.