Наскільки підвищиться рівень моря в умовах нинішнього потепління?
У 2007 році провідні кліматологи світу дали найточнішу оцінку темпам зростання рівня моря в умовах нинішнього потепління. У Четвертому оціночній доповіді Міжурядової групи експертів зі зміни клімату (МГЕЗК) повідомлялося, що до кінця століття вода підніметься на 18-59 см.
У червні став відомий чорновий варіант прогнозу: до 2100 року вода може піднятися на цілий метр. Зрозуміло, що це середній показник. Дуже багато неясного в тому, як швидко виросте рівень моря, які географічні варіанти, якою буде найвища точка (і де вона розташується).
За відповідями на ці питання журнал Nature відправився до провідних фахівців.
Фото Pete Ryan / Natl Geographic / Getty.
1. Наскільки сильно підвищиться рівень моря?
Океанограф Штефан Рамсторф з Потсдамського інституту по вивченню впливу клімату на діяльність людини (ФРН) глибоко незадоволений стандартними засобами передбачення зростання рівня моря, тобто «процесуальними» моделями, які намагаються врахувати фізику всіх мають значення факторів. Коли готували доповідь 2007 року, їх недоліки стали особливо очевидними: дослідники ввели в моделі всі процеси, які вносять вклад в підйом води, але в результаті отримали тільки 60-відсоткове зростання рівня моря в порівнянні з спостерігався в 1961-2003 рр. Ціле виявилося більше суми своїх частин, згадує океанограф Джон Черч з Державного об`єднання наукових і прикладних досліджень (Австралія), співавтор глави про рівень моря з майбутнього звіту МГЕЗК. Два головні чинники - розширення нагрівається води і приплив води з танучих льодовиків - пояснили тільки чверть зростання кожен. Ще трохи дало танення Антарктичного і Гренландського крижаних щитів. Решта підвищення залишилося без пояснень.
Тоді розгніваний Рамсторф вирішив розробити абсолютно інший тип моделі. Він взяв записи про щорічне зростання рівня моря, починаючи з 1880-х, і зіставив їх з даними про температуру повітря за той же період. Зв`язок виявилася дуже простий: чим тепліше, тим швидше піднімається вода. У 2007-му (на жаль, він запізнився, і його дослідження не було враховано в тій доповіді МГЕЗК) ця модель передбачила зростання рівня моря до 2100 року на 1,4 м.
«Напівемпіричні» моделі на кшталт цієї мають ряд переваг: по визначенню, вони точніше моделюють вже спостерігався ріст, і їм не потрібно облік всіх вплинули на це процесів. Однак ніхто не знає, як довго проіснує покладена в їх основу кореляція - п`ятдесят років або сто, більше або менше.
Так що вибір моделі грає велику роль. Моделі, в яких імітуються кліматичні процеси (вони корисні насамперед тим, що відповідають на питання, чому сталося те чи інше), зазвичай передбачають зростання рівня моря менш метра, а напівемпіричні - 1-2 м. Якщо вірити другим, то заллє будинку 187 млн осіб. МГЕЗК вважає за краще не вірити. «Єдина перевага таких моделей - легкість розрахунків, - говорить Філіпа Хёйбрехтс з Вільного університету Брюсселя (Бельгія). - На мій погляд, вони невірні ».
Втім, моделі процесів зробили крок далеко з 2007 року - завдяки кращому розумінню основних факторів, тобто того, як в океани потрапляє тепло (і тим самим змушує воду розширюватися) і скільки грунтових вод витікає в море через неекономного витрачання прісної води людьми. І тепер вчені можуть пояснити спостережуване зростання рівня моря повністю (особливо в останні десятиліття).
Проте це не гарантує точних прогнозів. Всі визнають існування великих проблем з прогнозом того, як будуть вести себе льодовикові щити Гренландії і особливо Антарктики: чи то вони будуть танути повільно, то чи зруйнуються катастрофічно швидко. Для порівняння: якщо розтануть всі льодовики і крижані шапки, рівень моря зросте на 0,4 м, а якщо весь свій лід віддадуть вищеназвані велетні, то більш ніж на 65 м.
І все ж МГЕЗК вирішила, що сформовано досить чітке уявлення про поведінку Гренландії і в меншій мірі Антарктики, тому вже можна судити, хоча і дуже приблизно, як вони відреагують на ті чи інші зміни клімату, підкреслює Дон Чемберс з Техаського університету в Остіні (США ). В результаті до прогнозу-2007 додають 3-21 см (і тримають ще кілька десятків сантиметрів в умі).
Тому, навіть якщо не брати напівемпіричні моделі з їх жахливо високими показаннями, в новій доповіді прогноз буде більш загрозливим, ніж в 2007-му. Судячи з чернетки - 28-97 см. Не дивлячись на критику на адресу пана Рамсторф, він задоволений: розкид значень між моделями знизився.
2. Які географічні варіанти?
Геофізик Джефф Фреймюллер з Аляскинского університету в Фербенксі (США) розповідає, що десять з гаком років тому в бухті Грейвз на Алясці можна було побачити три маленьких острівця. Сьогодні це три півострова. У цих місцях рівень моря знижується - приблизно на 3 см в рік.
Справа не в тому, що вода відступає. Просто земля повільно піднімається ( «відскакує») ось уже 10 тис. Років, з кінця льодовикового періоду, коли на земну кору перестала тиснути величезна маса. Крім того, зникнення гігантських льодовиків Північної Америки і Євразії укупі з нинішнім таненням Гренландії призводить до ослаблення сили тяжіння в цих широтах, і вода йде до екватору.
Загалом, коли говорять, що рівень Світового океану зростає приблизно на 3,2 мм на рік, не забувайте про регіональні відмінності, які є величезними. Наприклад, берега Гудзонової затоки, які колись покривали 3 км льоду, тепер ростуть приблизно на 1 см на рік, а східне узбережжя США, навпаки, опускається на 1 мм на рік.
Ще один фактор - просадка ґрунту, що викликається, наприклад, ущільненням річкових відкладень або викачуванням грунтових вод. Деякі частини дельти Хуанхе опускаються на 25 см в рік.
До того ж океан зовсім не рівний: тиск повітря, роза вітрів, течії - все це не сприяє рівномірному розподілу води, що потрапляє в моря. Так, з 1950 року тисячокілометрова смуга Атлантичного океану на північ від мису Хаттерас в Північній Кароліні піднімається в 3-4 рази швидше середнього. А причина полягає насамперед у тому, що Гольфстрім і Північно-Атлантичний протягом, що приводили до відтоку води від цього берега, останнім часом ослабли, і вода потихеньку потекла назад.
Нарешті, поблизу великих ділянок суші або льоду воду в буквальному сенсі притягує до берега. Коли крижаний щит тане, гравітаційне поле слабшає. І рівень моря змінюється. Якщо Гренландія розтане настільки, що підвищить рівень на метр, біля берегів цього острова моря знизиться на 2,5 м, а в інших місцях виросте на 1,3 м.
Вчені й інженери тільки починають враховувати всі ці ефекти в своїй роботі. У червні відділ з питань зміни клімату міської адміністрації Нью-Йорка видав прогноз локального зростання рівня моря з урахуванням змін сили тяжіння. До 2050 року очікується підйом води на 30-60 см. Збір і аналіз даних зайняли півроку. Хороший приклад іншим прибережним містам.
Еме Сланген, яка зараз працює з паном Чёрчем в Австралії, в минулому році оприлюднила одну з перших глобальних карт регіональних змін рівня моря, при складанні якої були взяті до уваги всі ці фактори. У неї дуже маленьке дозвіл - 100 км на піксель, але домогтися більш солідного масштабу (хоча б на рівні окремих міст) важко, бо вітри і течії змінюються непередбачуваним чином.
Локальні ефекти цікаві не тільки місцевим жителям, але і вченим, які намагаються намалювати загальну картину. У них є для нас хороші новини. Гравітаційне зміщення, викликана таненням льоду в Антарктиці, запобіжить катастрофічне руйнування Західно-Антарктичного крижаного щита: як тільки Антарктида втратить певну кількість льоду, рівень моря у її берегів знизиться, і плаваючі краю деяких крижаних мов упрутся в дно. В результаті крижаний щит стабілізується.
3. Наскільки підніметься вода?
«Зростання рівня моря не зупиниться в 2100 році, - підкреслює пан Черч. - Наскільки можу судити, люди цього чомусь не розуміють ». Що ж, рано чи пізно їм доведеться це зрозуміти. В кінцевому підсумку рівень моря може зрости на десятки метрів.
Геолог Морін Раймо з Земний обсерваторії Ламонта - Доерті (США) за останні роки обійшла занедбані алмазні копальні Південної Африки, відвідала рудники Австралії і оглянула виїмки грунту під дороги на східному березі Північної Америки в пошуках раковин і інших натяків на пляжі, що існували 3 млн років тому . Вона працює над реконструкцією рівня моря в епоху пліоцену, коли атмосферна концентрація вуглекислого газу в останній раз була аналогічна сьогоднішньої (близько 400 частин на мільйон). Подібні дослідження дозволяють судити про те, що чекає наших нащадків, якщо ми нічого не зробимо для скорочення викидів.
Питання, по суті, зводиться до того, встояв чи в пліоцені Східно-антарктичний крижаний щит. Якщо немає, то він може зруйнуватися в найближчі сотні років, і рівень моря підніметься на 40 м.
Виявлення древніх пляжів - тільки півсправи: належить також з`ясувати, як з тих пір змістилася суша в результаті «відскоку» після закінчення льодовикового періоду і невпинного переміщення мантійних порід в підчерев`я континентів. Тут залишається покладатися на моделі поширення крижаного покриву і ступеня в`язкості мантії. І те, і інше - предмет гарячих дискусій.
Облік цього руху дуже важливий. Наприклад, вивчення Бермудських та Багамських островів показало, що 400 тис. Років тому рівень моря був на 20 м вище сьогоднішнього. Однак в 2012-му з`ясувалося, що суша з тих пір змістилася, тобто 20 м - це якщо рахувати разом з підйомом суші, а в дійсності рівень моря був вище за все на 10 м.
Так що єдиний спосіб з`ясувати, що відбувалося в пліоцені, полягає в зборі матеріалу з усього світу. Пані Раймо і її колеги вивчили вже тисячі кілометрів узбережжя. За її словами, залишилося вісім експедицій і п`ять років.
До якого б висновку вона не прийшла, це не буде максимумом, бо сьогодні атмосферна концентрація вуглекислого газу продовжує зростати. Так що порівнювати, швидше за все, доведеться вже не з пліоценом, а з пізньопалеоценового термічним максимумом, що трапилося 55 млн років тому (тоді лід залишався тільки на полюсах, якщо залишався взагалі).
Якщо рівень моря в результаті підвищиться на 70 м, під водою опиняться, наприклад, вся Флорида і більша частина Бразилії. Статуя Свободи буде стояти по пояс у воді. Втім, це станеться лише через кілька тисяч років, так що у людства буде час на підготовку.
Тільки нехай вас це не втішає.
