Включая модели динамических физических процессов, таких как эрозия и накат волн, группа исследователей из Гавайского университета в Маноа (UH Mānoa) и Департамента земельных и природных ресурсов Гавайев (DLNR) определили, что площадь суши на Гавайях, уязвимая для будущего повышения уровня моря, может вдвое превышать предыдущие оценки. Исследование было опубликовано сегодня в журнале Nature, Scientific Reports.
Широко используемый подход для оценки последствий повышения уровня моря - это модель «ванны», в которой статическая поверхность уровня моря проецируется на модель местности.
«Метод ванны обеспечивает хороший первый взгляд на низменные районы, подверженные наводнениям, но недооценивает всю степень потенциального ущерба из-за повышения уровня моря, особенно на высокоэнергетических побережьях Гавайев», - сказала ведущий исследователь Тиффани Андерсон., преподаватель кафедры наук о Земле в Школе наук и технологий об океане и Земле UH Mānoa (SOEST).
По мере повышения уровня моря происходит несколько процессов: береговая эрозия приводит к необратимой потере земли, но также имеет важное значение для сохранения пляжей; ежегодные волновые паводки быстро достигают критической точки; затопление грунтовыми водами и возврат ливневых стоков создают новые водно-болотные угодья и вызывают затопление городов. Это делает береговую броню недостаточной в качестве стратегии адаптации.
Наша более комплексная оценка выявляет важные факты, которые можно упустить из виду при использовании других методов. Критически важно, что подход «ванна» сам по себе игнорирует 35-54 процента общей площади суши, подверженной одной или нескольким из этих опасностей, в зависимости от местоположения и сценария SLR», - сказал Чип Флетчер, соавтор исследования и заместитель декана. и профессор наук о Земле в SOEST.
Команда также обнаружила, что типичные возвышения низменных прибрежных равнин Гавайев создают пороговые уровни наводнений, выше которых происходит быстрое увеличение наводнений. По мере повышения уровня моря прибрежные земли подвергаются воздействию более высоких глубин затопления и скорости течения воды. Преобладание низменных прибрежных равнин приводит к быстрому увеличению подверженности земель опасностям, когда уровень моря превышает критическую отметку примерно от 1 до 2 футов, в зависимости от местоположения. Команда определила это явление в предыдущем исследовании и назвала его «критической точкой».
«Кроме того, большая часть земель, подверженных риску затопления, не находится в непосредственной близости от береговой линии», - сказал Андерсон.«Вместо этого они представляют собой низменные районы, где повышение уровня моря приводит к подъему уровня грунтовых вод к поверхности. Эти районы могут быть расположены на расстоянии от одной до двух миль вглубь суши от береговой линии».
«Важно, чтобы мы определили участки суши, уязвимые для опасностей, связанных с уровнем моря, потому что, если их не контролировать, наводнения, волновые затопления и эрозия продолжат посягать на прибрежные земли, которые обычно сильно застроены», - сказал Флетчер. «Подготовка к этим эффектам будет очень дорогостоящей и потребует много времени для реализации. Благодаря этим результатам заинтересованные стороны всех типов теперь могут устанавливать эмпирически обоснованную политику адаптации».
Моделирование, представленное в этом исследовании, было проведено для поддержки создания Отчета об уязвимости и адаптации к повышению уровня моря на Гавайях, который является основой для дальнейших инициатив правительства по планированию.
«Мы всегда можем рассчитывать на этих исследователей из SOEST, которые предоставят штату передовые исследования и моделирование, чтобы улучшить наше понимание прибрежных опасностей», - сказал Сэм Леммо, соавтор исследования и администратор DLNR.«Их работу можно сразу же преобразовать в политические и нормативные руководства на местном уровне. Наша цель состояла в том, чтобы создать научно обоснованный визуальный инструмент, чтобы подчеркнуть серьезность повышения уровня моря на наших островах, чтобы подготовить наши сообщества и государственные органы к его воздействию, а также чтобы предоставить инструменты, необходимые для уменьшения шока в нашей социально-экономической системе».
Андерсон и его команда в настоящее время включают осадки в компьютерную модель, чтобы определить, как наводнения, связанные с уровнем моря, могут усугубляться во время осадков, происходящих во время приливов. Hawai'i Sea Grant, также расположенная в UH SOEST, и Tetra Tech, Inc. помогают агентствам штатов и округов учитывать эти новые данные при планировании будущего.