Sporing og forudsigelse af havniveau stigning involverer mere end at måle højden på vores oceaner: Land langs kystlinjerne inches også op og ned i højden. Ved hjælp af Californien som en casestudie har et NASA-ledet hold vist, hvordan tilsyneladende beskedne lodrette landbevægelse kunne have væsentlig indflydelse på den lokale havniveau i de kommende årtier.
I 2050 forventes havniveauet i Californien at stige mellem 6 og 14,5 tommer (15 og 37 centimeter) højere end år 2000 -niveauer. Meltende gletsjere og isark, såvel som opvarmning af havvand, kører primært stigningen. Når kystsamfund udvikler tilpasningsstrategier, kan de også drage fordel af en bedre forståelse af landets rolle, sagde teamet. Resultaterne bruges i opdateret vejledning til staten.
“I mange dele af verden, ligesom den genvundne grund under San Francisco, bevæger jorden sig hurtigere ned end selve havet går op,” sagde hovedforfatter Marin Govorcin, en fjernfølende videnskabsmand ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien.
Den nye undersøgelse, der blev offentliggjort i Videnskab fremmerillustrerer, hvordan lodret landbevægelse kan være uforudsigelig i skala og hastighed; Det er resultatet af både menneskeskabte faktorer, såsom grundvandspumpning og spildevandsinjektion, såvel som af naturlige som tektonisk aktivitet.
Forskerne viste, hvordan direkte satellitobservationer kan forbedre estimaterne af lodret landbevægelse og relativ stigning i havniveauet. Aktuelle modeller, der er baseret på tidevandsmålinger, kan ikke dække hvert sted og al den dynamiske landbevægelse på arbejdet inden for en given region.
Lokale ændringer
Forskere fra JPL og National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) brugte satellitradar til at spore mere end tusind miles af Californiens kyst, der steg og synkede i ny detaljer. De præciserede hot spots – inklusive byer, strande og akviferer – ved større eksponering for stigende hav nu og i de kommende årtier.
For at fange lokaliseret bevægelse tomme fra tomme fra rummet analyserede teamet radarmålinger foretaget af ESA’s (Det Europæiske Rum Agency’s) Sentinel-1-satellitter samt bevægelseshastighedsdata fra jordbaserede modtagestationer i det globale navigationssatellitsystem. Forskere sammenlignede flere observationer af de samme placeringer, der blev foretaget mellem 2015 til 2023 ved hjælp af en behandlingsteknik kaldet interferometrisk syntetisk åbningsradar (INSAR).
Homning i San Francisco Bay -området – specifikt, San Rafael, Corte Madera, Foster City og Bay Farm Island – fandt holdet, komprimering. Regnskab for denne forsænkning i de lavest liggende dele af disse områder, lokale havniveauer kunne stige mere end 45 centimeter i 2050 .
Ikke alle kyststeder i Californien synker. Forskerne kortlagde opløftning af hotspots på flere millimeter om året i Santa Barbara Groundwater Basin, som er blevet genopfyldt siden 2018. De observerede også løft i Long Beach, hvor væskeekstraktion og injektion forekommer med olie- og gasproduktion.
Forskerne beregnet endvidere, hvordan menneskelige-inducerede chauffører for lokale landbevægelse øger usikkerheden i havniveauets fremskrivninger med op til 15 tommer (40 centimeter) i dele af Los Angeles og San Diego amter. Pålidelige fremskrivninger i disse områder er udfordrende, fordi den uforudsigelige karakter af menneskelige aktiviteter, såsom carbonhydridproduktion og ekstraktion af grundvand, kræver løbende overvågning af jordbevægelse.
Fluktuerende akvifere, langsomt bevægende jordskred
Midt i Californien, i de hurtigt syndende dele af Central Valley (aftager så meget som 8 tommer, eller 20 centimeter pr. År), påvirkes jordbevægelse af grundvands tilbagetrækning. Perioder med tørke og nedbør kan skiftevis trække eller oppustes underjordiske akviferer. Sådanne svingninger blev også observeret over akviferer i Santa Clara i San Francisco Bay -området, Santa Ana i Orange County og Chula Vista i San Diego County.
Langs det robuste kystterræn som de store Sur-bjerge under San Francisco og Palos Verdes Peninsula i Los Angeles, pegede teamet lokale zoner med nedadgående bevægelse forbundet med langsomt bevægende jordskred. I det nordlige Californien fandt de også synkende tendenser ved Marshlands og laguner omkring San Francisco og Monterey Bays og i Sonoma County’s Russian River Estuary. Erosion i disse områder spillede sandsynligvis en nøglefaktor.
Forskere, beslutningstagere og offentligheden kan overvåge disse og andre ændringer, der forekommer via den JPL-ledede opera (observationsprodukter til slutbrugere fra fjernfølende analyse) -projekt. Operaprojektet beskriver jævnlige ændringer i landoverfladen over Nordamerika, der kaster lys over dynamiske processer, herunder forsyn, tektonik og jordskred.
Operaprojektet vil udnytte yderligere avancerede INSAR-data fra den kommende NISAR (NASA-Indian Space Research Organisation Synthetic Aperture Radar) mission, der forventes at blive lanceret inden for de kommende måneder.