Den havnivåstigning til stede er et fenomen utløst under XX th -tallet som følge av global oppvarming . Den gjennomsnittlige havnivået har variert betydelig under tiden kvartær , slippe over 100 m i løpet av hver istid . Veldig stabilt i ca 2500 år, begynte havnivået til å stige på slutten av XX th århundre . Mellom 2006 og 2015 økte den med 3,6 mm / år . Det er to hovedtyper av måleinstrumenter for havnivå: tidevannsmålere , faste installasjoner og satellittmåling .
Denne økningen er hovedsakelig et resultat av to fenomener, ett som skyldes global oppvarming. Den første er den smelting av en del av den kontinentale is ( polare is ark og fjell bre). Den andre er fenomenet termisk utvidelse av havvannmasser under påvirkning av temperaturstigning. Ved siden av disse to hovedårsakene er det andre bidrag som ikke nødvendigvis har en direkte forbindelse med global oppvarming. Den fremste blant disse er utnyttelse av et stort antall terrestriske akviferer utover deres kapasitet for fornyelse.
Den termiske utvidelsen og tapet av massen til polarisen er to ekstremt langsomme fenomener, som ikke reagerer fullt ut på en plutselig oppvarming av klimaet før etter en tid på flere århundrer. Dette betyr at selv om global oppvarming kunne stoppes raskt, ville havnivået fortsette å stige gjennom det tredje årtusenet . Å etablere langsiktige kvantitative prognoser, selv for et gitt klimascenario, er fortsatt veldig vanskelig.
De viktigste forutsigbare konsekvensene av økningen i havnivået er tilbaketrekningen av kystlinjen, forsvinningen av lavtliggende øyterritorier, inntrenging av saltvann i ferskvannsakviferer nær kysten, ødeleggelse av kystøkosystemer og tap av kulturell og historisk arv .
Gjennomsnittlig havnivå på hele jorden - eustatisk nivå - kan være forskjellig fra gjennomsnittet på et gitt sted - Gjennomsnittlig lokal havnivå (NMLM) -.
Lokalt gjennomsnittlig havnivå (NMLM) er definert som havets høyde fra et referansepunkt på land, og gjennomsnittet over en tilstrekkelig lang tidsperiode (en måned, ett år) for at verdien skal være uavhengig av svingninger forårsaket av bølger. og tidevann. Man må også justere variasjonene til NMLM for å ta hensyn til jordens vertikale bevegelser som kan være av samme rekkefølge (noen få mm / år) som endringene i havnivået. Noen bevegelser på jorden oppstår pga. til en isostatisk justering av jordens kappe på grunn av smeltingen av isarkene på slutten av siste istid : Faktisk får vekten til en isdekke at den underliggende jorden faller, og når isen smelter, stiger jorden eller "rebounds" ( post-glacial rebound ). Atmosfærisk trykk, havstrømmer og Coriolis-kraft samt endringer i havtemperatur (og dermed volum) kan også påvirke NMLM.
" Eustatiske " variasjoner (i motsetning til lokale variasjoner) er knyttet til endring av det globale havnivået, for eksempel endringer i volumet av havvann og endringer i volumet på havbassengene.
Alle disse elementene kombinert forklarer også at den virkelige eller tilsynelatende økningen av havet varierer geografisk når gjennomsnittsnivået til et hav (for eksempel Atlanterhavet) øker. Et hav kan til og med stige globalt, med et båndnivå som vil falle litt på noen kyster og stige mer enn gjennomsnittet på andre, selv i nærliggende områder som den engelske og fastlandsbredden som vender mot det.
På en skala fra hundretusener av år har havnivået variert med isbre . Det var nær det nåværende nivået i mellomisperioder og hundre meter lavere i istiden .
Endringer i havnivå over geologiske tidsskalaer blir referert til som marin transgresjon (stigning i nivå) og marin regresjon (fall i nivå).
Siden siste ismaksimum for 20.000 år siden har havnivået steget med mer enn 125 m , som et resultat av at isdekket smelter i Nord-Amerika og Eurasia . Hastigheten på havnivåstigningen varierte da fra mindre enn 1 mm / år til mer enn 40 mm / år . En veldig rask hastighet skjedde under smeltepuls 1A for rundt 14 600 år siden, hvor havnivået steg 20 m over 500 år (40 mm / år ). Havnivåstigningen begynner å avta for rundt 8 200 år siden (tidlig del av Holocene ), og blir veldig lav fra 6700 år. Havnivået er da bare ca 4 m under dagens nivå. Det øker litt igjen før en 4200 år og er nå mindre enn en meter under nivået i begynnelsen av XX th århundre. Havnivået er praktisk talt konstant de siste 4200 årene (andre halvdel av Holocene ), til den moderne gjenopplivingen av høyden som begynner på begynnelsen av XX - tallet. I denne perioden er variasjonen i havnivå i størrelsesorden 0,1 mm / år .
Evalueringen av økningen i det eustatiske nivået gjøres ved å syntetisere målingene av tidevannsmålerne og satellittene.
I følge syntese av vitenskapelig kunnskap publisert i 2019 av IPCC , økte havnivået med 0,16 m ( sannsynlig konfidensintervall 0,12 til 0,21 m ) mellom 1902 og 2015.
Hastigheten på havnivået har økt siden 1990-tallet . Data fra satellitter har en tendens til å indikere en akselerasjon i havnivåstigning større enn data fra tidevannsmålere. Måling av akselerasjonen av havnivåstigningen er kompleks fordi målinger, enten fra tidevannsmålere eller satellitter, blir forstyrret av mange parametere. Mellom 1901 og 1990 steg havnivået med ca 1,4 mm / år . Ifølge syntesen 2019 til IPCC , økningen av havnivået var 3,2 mm / år mellom 1993 og 2015, og 3,6 mm / år mellom 2006 og 2015.
Økningen i havnivå observert siden slutten av XX th tallet og tidlig i fremtiden er i hovedsak en konsekvens av global oppvarming , studiet kan ikke skilles fra den. Ifølge syntese av IPCC i 2019 økte havnivået i gjennomsnitt med 3,58 mm / år i løpet av perioden 2006-2015, mens summen av bidragene, beregnet fra syntesen av en rekke vitenskapelige publikasjoner , er 3 mm / år : det er derfor et gap mellom målingene og de vurderte bidragene. Figuren motsatt presenterer hovedbidragene, som er termisk utvidelse av vann og smelting av isbreer. Det negative bidraget e tilsvarer endringen i mengden vann som er lagret på kontinentene i flytende tilstand: magasiner og grunnvann.
Mange lokale effekter, periodiske eller episodiske, påvirker havnivået. Koblingen mellom disse fenomenene og eustatisk havnivåstigning er dobbelt. På den ene siden, fra et metrologisk synspunkt, må disse effektene trekkes fra målingene for å trekke ut den langsiktige trenden, og eksistensen av regionale fenomener forklarer behovet for målinger på hele planeten. På den annen side, når det gjelder risikoprognoser, legges disse effektene til den totale økningen i havnivå: for å beskrive risikoen for et gitt område i verden er det det maksimale forventbare nivået som må tas i betraktning.
De diurnal og semi-diurnal astronomiske tidevann , periodiske fenomener hvis totale amplitude kan variere fra 20 cm til 16 meter i henhold til de steder, er lett å måle, og for å trekke fra den langsiktige trend, på grunn av deres korte periodisitet.
På den annen side er det forskjellige fenomener av langvarige tidevann , med intervaller på 14 dager eller mer. På grunn av forskjellige astronomiske fenomener har de relativt lave amplituder. Den lengste komponenten er en syklus som strekker seg over 18,6 år der den gjennomsnittlige høye vannstanden øker med 3% per år i 9 år, og deretter reduseres med 3% i 9 år, og så videre. Dette fenomenet er knyttet til månens nodalsyklus .
Denne syklusen forverrer og reduserer deretter effekten av havnivåstigning forårsaket av global oppvarming . I følge IRD , på steder der tidevannsamplituden er naturlig høy (for eksempel i Mont Saint-Michel-bukten ), vil denne syklusen bidra i årene 2008-2015 proporsjonalt mer til økningen i full sjønivå, eller store tidevann enn global oppvarming alene (opptil + 50 cm , det vil si 20 ganger den termiske utvidelsen av havene, sammenhengende med global oppvarming). Omvendt, fra 2015 til 2025, bør den avtagende fasen i denne syklusen føre til en tilsynelatende avmatning i det stigende havfenomenet, og sannsynligvis i erosjonen av kystlinjen som generelt er knyttet til den.
Den omvendte barometereffekten er en variasjon i havnivået under påvirkning av atmosfæretrykk : havet buler under en depresjon og uthulet under en anticyklon . Denne variasjonen er omtrent 1 cm for 1 hPa . Variasjonene i atmosfæretrykket var større ved høye breddegrader , standardavviket i løpet av året for dette fenomenet er mindre enn en centimeter i ekvatoriale regioner, og når 7 cm nær Polhavet . Et eksempel på manifestasjon av denne effekten er å finne med den nordatlantiske oscillasjonen , en klimasvingning generelt uttrykt av forskjellen i atmosfæretrykk mellom Azorene høye og den islandske depresjonen , som har en innvirkning på havnivået i Nord-Europa.
Effekten kan beregnes, den korrigeres derfor på havnivåmålingene, noe som naturlig krever presis kunnskap om atmosfæriske trykkverdier, noe som noen ganger er feil på den gamle dataserien.
Den vinden forårsaker også en effekt på havnivå. I sin mest enkle uttrykk, er den statiske reaksjon på en konstant vindbelastningen en gradient av havoverflaten i retning av vinden. I noen hav er vinden den viktigste årsaken til sesongmessige svingninger i havnivået. Dette er tilfelle i Rødehavet , hvor vindregimet induserer en sesongmessig svingning i størrelsesorden 25 cm .
Den saltinnhold av vannet påvirker også dens tetthet, er dette den såkalte halosteric virkning: således tettheten av sjøvann er, ved samme temperatur, 2,5 % høyere enn den for friskt vann. I hele havene varierer ikke den gjennomsnittlige saltholdigheten på en målbar måte, så denne effekten griper ikke inn på det gjennomsnittlige havnivået, men forskjellene i saltholdighet fra en region til en annen påvirker det lokale nivået i havet: områdene der vannet er mindre salt er avrundet , for å etablere den hydrostatiske balansen med de saltere, tettere områdene). Dermed er den lokale variasjonen i saltinnhold, spesielt på grunn av tilførsel av ferskvann fra elver, regn og smeltende is, involvert i utviklingen av havnivået i en gitt region.
Ved en sammenlignbar mekanisme induserer variasjoner i overflatetemperatur fra en sone til en annen forskjeller i havnivå: i en kaldere sone vil tettheten av vannet på overflaten være høyere, noe som vil resultere i en negativ avvik på havnivået. Denne effekten fører til betydelige regionale forskjeller. For eksempel, fra 1960-tallet til 1990-tallet, falt havnivået i det østlige Middelhavet , i motsetning til den globale trenden, på grunn av en nedgang i temperaturene i denne regionen.
Disse effektene er svært viktige for å forutsi havnivårisiko på regional skala: hvis temperaturene i en gitt region stiger mindre enn verdensgjennomsnittet, vil havnivået også øke mindre der, og omvendt. På samme måte, hvis vi ser en økning i saltholdighet, vil det redusere økningen i havnivået, og omvendt.
Det er sesongmessige svingninger i havnivået. På den nordlige halvkule er min-maks amplitude rundt 12 mm , med et minimum i mars og et maksimum i september. På den sørlige halvkule er amplituden halvparten av det og sesongvariasjonen er omvendt. Denne svingningen skyldes akkumulering av flere effekter. Den kombinerer fenomenene nevnt ovenfor: årlig tidevann, variasjoner i atmosfæretrykk, saltinnhold og temperatur. Det innebærer også en sesongmessig variasjon i fordelingen av vannmasser mellom havene og kontinentene: de kontinentale massene fordeles veldig asymmetrisk mellom de to halvkulene, hvor mye vann som er lagret på kontinentene (i innsjøer, jord, grunnvann og is) viktigst om vinteren på den nordlige halvkule. Av denne grunn viser til og med havnivået i gjennomsnitt over hele planeten en svak årlig svingning på rundt 1 cm .
El Niño klimatiske fenomen resulterer i en betydelig avvik i havnivået. Unormal høyde forekommer langs ekvator, over to tredjedeler av Stillehavet, til den søramerikanske kysten - i eksemplet med El Niño 2015-2016 når den 20 cm - balansert av et trau med sammenlignbar amplitude lenger vest og nord. Denne effekten gjør det mulig å bruke høydemålersatellitter for å måle amplituden til El Niño, men må trekkes fra målingene for ikke å forstyrre det langsiktige estimatet av utviklingen av havnivået.
Meteorologiske hendelser assosiert med en depresjon ( storm , tropiske sykloner ) kan lokalt føre til en plutselig og massiv økning i havnivået, og føre til ødeleggende flom. Denne effekten skyldes sammenhengen mellom trykk, vind og styrken til coriolis . Sannsynligheten for flom som følge av akkumulering av stormflo med kraftig nedbør øker på grunn av global oppvarming, og økningen i havnivå vil gradvis øke konsekvensene.
Å kvantifisere økningen i havnivået, og fortiori akselerasjonen, utgjør mange metodiske vanskeligheter. Vi må trekke ut en trend av størrelsesorden en millimeter per år fra alle kort- og mellomlangsiktige effekter: bølger, tidevann, stormer osv.
Tidevannsmålere er faste installasjoner som måler havnivået lokalt. De er utviklet historisk for å avgrense studiet av tidevann , og gir også langsiktige data. En tidevannsmåler alene gir ikke avgjørende informasjon på det eustatiske nivået på grunn av lokale fenomener (spesielt tektonisk). Det er derfor nødvendig å samle målinger fra et stort antall installasjoner over hele verden. Distribusjonen av tidevannsmålere i verden er ufullstendig, noe som kompliserer forskning.
TeknologiDet er skjematisk tre typer tidevannsmålere. Den første teknologi som er utviklet, og er fremdeles det mest brukte, anvender en flottør som via en mekanisme, følger en kurve med en blyant med en rull av papir som drives av et urverk bevegelse . Flåten plasseres i en stillebrønn, dvs. et loddrett rør, åpent for vannet nedenfra og til luften ovenfra, noe som eliminerer effekten av bølger. En annen teknologi bevarer en stabiliseringsbrønn, men erstatter flottøren med en måling av måler utført av en sensor - som først ble ultralyd fra 1980-tallet , men to tiår senere ble erstattet av en radaravstandsmåler. Den tredje metoden består i å måle trykket : en trykksensor er festet på bakken, under tidevannets lave grense (den vil derfor alltid være under vann). Trykket, hvorfra vi trekker ut atmosfæretrykket målt samtidig av en annen sensor, gjør det mulig å følge havnivået ved hydrostatisk trykk . Denne metoden er veldig presis og krever ikke en stabiliseringsbrønn.
TidevannsmålnettverkEn global database, kalt GESLA ( Global Extreme Sea Level Analysis ) ble etablert i 2009 . Hensikten er å samle inn målinger utført minst en gang i timen, det vil si hyppig nok til å bedre beskrive variasjonene i høyvannsgrensen under utvikling av bølger og stormer. Det har allerede vist at i løpet av 40 år (mellom 1970 og 2010 ) har omfanget og hyppigheten av ekstreme havnivåer økt over hele verden; i noen deler av verden har høyden på det som utgjør en 50-årsflom økt med mer enn 10 cm per tiår.
Den Nederland er mest berørt, har dette emnet vært en del av de nasjonale prioriteringer for flere tiår. Et nettverk ble gradvis organisert på 2000-tallet . I Frankrike i 2010 , havnivået Observatory Network (RONIM) hadde 32 Tidevannsmålinger. Det er også Subantarctic og Antarctic Sea Level Observation Network, hvis data blir behandlet av Laboratory for Space Geophysics and Oceanography (LEGOS).
Begrensninger for tidevannsmålereGeografisk dekning av tidevannsmålerne, og spesielt de eldre, er ikke homogen. Svært få datasett kan brukes til studier over femti år. Spesielt er det en klar ubalanse mellom de to halvkulene: den nordlige halvkule har omtrent 90% av tidevannsmålerne på planeten. Mange leverer opptegnelser tilbake til XIX - tallet (den eldste kontinuerlige dataserien er tidevannsmåleren Stockholm , som dateres tilbake til 1825), og tidevannsmålene på den sørlige halvkule er både færre og mindre gamle. Nye tidevannsmålere er nylig lagt til for å forbedre geografisk dekning.
I tillegg til den begrensede geografiske fordelingen, er tidevannsmålere sårbare for vertikale bevegelser av jorda de er bygget på. Dette er fenomenene nedsenking (vertikal jordoppgjør), tektoniske bevegelser og nedgang eller tilbakesprengning av jorden når den blir konfrontert med en endring i massen av sediment eller is som den støtter. Mange studier tar sikte på å kvantifisere og korrigere disse måleforstyrrelsene.
Satellittene som er ansvarlige for måling av havnivået bære en radarhøydemåler vanligvis arbeider i Ku band , det vil si mellom 12 og 18 GHz. Denne høydemåleren er pekt mot nadiret , slik at dataene følger satellittens bakkespor . Radaren sender pulser (noen hundre ganger i sekundet), korte (i størrelsesorden 100 µs ) og med høy båndbredde . Målingen av radarsignalens rundturstid gjør det mulig å måle avstanden som skiller satellitten fra vannoverflaten.
Denne informasjonen er ikke tilstrekkelig: det er også nødvendig å kjenne selve satellittens høyde, i forhold til en jordbasert referanseramme, med en presisjon i størrelsesorden en centimeter. Satellittene er plassert i en sirkelbane , som er mer stabil og lettere å karakterisere. Den ekstremt presise karakteriseringen av bane er oppnådd ved GPS- posisjonering , av DORIS-systemet som fungerer som en invertert GPS (sendere på bakken, mottaker på satellitten), ved laser-telemetri eller ved kombinasjoner av disse teknikkene. For en satellitt som Topex / Poseidon er stabiliteten til banehøyder over 4 år 10 mm .
Den vitenskapelige interessen for satellittradaralarmetri ble anerkjent fra 60-tallet, på det tidspunktet var hovedmålet å måle formen på jorden , det vil si geoidens asperiteter på grunn av tyngdekraftsavvik . Etter suksessen med de første eksperimentene, flyttet prioriteten til å måle utviklingen av havnivået. Det er også laserhøydemålere, ofte brukt til å måle posisjonen til ismasser, men som også har vist seg å være anvendelige i havene.
SatellittlisteFølgende satellitter bærer instrumenter dedikert til måling av havnivå.
Siden ekstremt nøyaktige målinger er nødvendige, er det komplekse kalibreringsfaser rettet mot å korrigere de forskjellige mulige målefeilene. Databehandlingsalgoritmer brukes til å korrigere flere kilder til målefeil.
Kryssing av ionosfæren påvirker bølgefasehastigheten , og skaper en forsinkelse som er en funksjon av ioniseringsnivået, og varierer derfor betydelig avhengig av tid på dagen, og påvirkes også av bølgens aktivitetssykluser . Numeriske modeller brukes til å korrigere denne spredningen . Fra Topex-Poseidon ble dobbeltfrekvente høydemålere brukt, og tillot direkte måling av denne effekten. Dataene som ble oppnådd ble også brukt til å refinere korreksjonene som ble brukt på målingene fra tidligere satellitter med tilbakevirkende kraft.
Den troposfæren også induserer en forplantningsforsinkelse. Denne perioden kan deles inn i to termer. Betegnelsen "tørr troposfæren" knyttet til de dielektriske egenskapene til luft ( oksygen , nitrogen , argon ), som uttrykkes som en funksjon av en enkelt variabel: det atmosfæriske trykket på overflaten. Det andre begrepet, relatert til tilstedeværelsen av fuktighet i luften, er mye vanskeligere å korrigere, spesielt for kystregioner.
Radaralarmetri lider også av en skjevhet på grunn av havtilstanden : bølgene i bølgene er en bedre tilbakespredning av radarbølgene enn toppen, nivået på et grovt hav har en tendens til å bli undervurdert (en skjevhet som ikke er, gjør ikke finnes for tidevannsmålere), brukes tommelfingerregler for å korrigere for denne effekten.
I tillegg er det også nødvendig, som med tidevannsmålere, å ekskludere andre kilder til havnivåvariasjon uavhengig av langsiktig utvikling, som invers barometereffekt, sesongmessige effekter osv.
Ettersom satellittresultatene delvis er kalibrert på tidevannsmålere, er de ikke helt uavhengige kilder. Noen innsjøer brukes også til kalibreringsmålinger. Nivået deres varierer ikke over korte perioder: bølgene er minimale, det er ingen omvendt barometereffekt eller tidevann. Kirgisiske innsjøen Yssyk Kul har blitt et referanseside.
TOPEX / Poseidon (T / P) og Jason-1 satellittprogrammene fra NASA og CNES har gitt målinger av havnivåendring siden 1992 . Dataene er tilgjengelige online. Disse dataene viser en gjennomsnittlig havnivåstigning på 2,8 ± 0,4 mm / år. Dette inkluderer en tilsynelatende økning på 3,7 ± 0,2 mm / år i perioden 1999 til 2004.
Flytende vann utvides når det stiger i temperatur, og volumet øker når temperaturen øker. Denne effekten, tilsvarende en endring i tetthet , sies å være sterisk , i motsetning til alle andre bidrag som er barystatiske, dvs. representerer en variasjon i vannmassen som er tilstede i havene. Havene absorberer 90% av tilleggsvarmen forårsaket av drivhuseffekten. Den varmekapasitet av verdenshavene er omkring 1000 ganger større enn den til atmosfæren, det vil si at den samme mengde varme som ville heve temperaturen av atmosfæren ved en grad ville heve det bare ved en tusendel av en grad som av havene.
Den termiske utvidelseskoeffisient av vann er avhengig av både temperatur og trykk. Av denne grunn er dens utvikling i henhold til dybden ikke ensformig. Den står på rundt 2,5 ppm / K ved havoverflaten (i gjennomsnitt), avtar, når minimum rundt 1 ppm / K på 1000 meters dyp, og stiger deretter gradvis (2 ppm / K på 5000 meter). Disse dataene har betydning for hvordan havnivået reagerer som diffusjonen av en temperaturendring på dybden.
Denne vannutvidelsen er ifølge studier av NASA ansvarlig for omtrent en tredjedel av den nåværende økningen i havnivået, og en økning på sju millimeter i havnivået mellom 2003 og 2018. Den samme andelen bestemmes av IPCC-syntese i 2019, ifølge hvor bidraget fra den termiske ekspansjonen av havene er 1,40 mm / år ( mest sannsynlig mellom 1,08 til 1,72 mm / år ) mellom 2006 og 2015
Havets temperatur endres med klimaet, men på en annen måte: varmen diffunderes i havdypet bare på skalaen fra århundrene. Følgelig er økningen i havnivået forårsaket av termisk utvidelse av vann også veldig spredt over tid. Dermed studerer en studie fra 2017 et scenario der klimagassutslipp plutselig stopper i 2050. Den gjennomsnittlige lufttemperaturen slutter å stige samtidig, derimot havnivået (mer nøyaktig komponenten av variasjonen på grunn av termisk ekspansjon ) opphører ikke: variasjonen er 30 cm før 2050, og mer enn det dobbelte i løpet av de følgende århundrene, og likevekten ble ikke nådd i 2800. Selv i scenarier der klimagasser fjernes fra atmosfæren (negative utslipp, fangst), en del av økningen er irreversibel gjennom århundrene. Dette betyr at havets termiske ekspansjon faktisk så vidt har begynt å svare på global oppvarming.
De måleonder (kalt Bathythermograph ) - før 2014 - ikke registrerer temperaturen til meget store dybder (under 6000 m ), har de fleste bøyer ikke stige ned til mindre enn 2000 m , mens den gjennomsnittlige dybde er 3 800 m , med groper over 12000 m . I 2014 begynte såkalte Deep Argo- bøyer å ta målinger på en dybde på 6000 m , noe som gjør det mulig å bedre studere diffusjonen av varme i havet.
Forutsi bidraget til termisk ekspansjon bruker fluid dynamics modeller , bruker Navier-Stokes ligningene på havskalaen, og inkluderer også termisk utveksling mellom havet og atmosfæren. Den CMIP6 ( Sammen modellsammenligning, fase 6 ) gir 15 modeller av denne typen, som er utviklet av lag fra forskjellige land, som tillater forskere å sammenligne dem.
Temperaturen på havmassene følger klimautviklingen, men på en helt annen måte. Dermed, i tilfelle en øyeblikkelig dobling av CO 2 -innholdetav atmosfæren vil vanntemperaturen på en dybde på 3000 m øke med ca 2 ° C, men denne prosessen vil bli spredt over 3000 år (med 1 ° stigning etter 1500 år). Følgelig har økningen i havnivå på grunn av den steriske effekten en reaksjonstid av samme størrelsesorden.
Smelting av flytende is (is barrierer og pakkis ) endrer ikke havoverflaten. Faktisk, på grunn av Archimedes' prinsipp , okkuperer de under vannlinjen et volum identisk med det som følge av deres smelte. Det er derfor smelting av ismasser som er til stede på kontinentene som må tas i betraktning.
Kontinentale isformasjoner er kategorisert etter størrelse og morfologi. Vi skiller mellom:
De isflak i Antarktis og Grønland er henholdsvis 88,2 og 11,3% av ikke-flytende is på jorden. De resterende 0,5% tilsvarer isbreer og iskapper fra resten av planeten (fjellkjeder, Alaska , Island osv.). Selv om det representerer et lite volum, er isbreer og iskapper veldig involvert i den nåværende økningen i havnivået fordi de smelter raskt. Smeltingen av isarkene er tregere. Det på Grønland ville vare 1500 år (for det raskeste scenariet) og Antarktis ville bli enda tregere.
Hvis alle breer og iskapper (utenfor polarområdene) smeltet, ville havnivåstigningen være rundt 0,32 m . Smeltingen av isdekket på Grønland vil gi 7,2 m nivåstigning og smeltingen av isarket i Antarktis vil produsere 61,1 m . Kollapsen av det immobiliserte indre reservoaret til det vestantarktiske isarket vil heve nivået med 5 til 6 m .
Tilbakemelding fenomen er tilbøyelig til å forårsake en akselerasjon i smeltingen av isen:
For ismasser som ligger i nærheten av industriområder, akselererer en annen faktor smelting: akkumulering på overflaten av fine partikler (sot) fra forurensning fra næringer og transport. Ved å redusere albedoen til overflatelaget av snø, akselererer sot smeltingen.
Til tross for reservatene som er mye mindre enn innlandsisene, er disse breene veldig viktige i utviklingen av havnivået i løpet av det siste århundret, og i nær fremtid: de er mye mindre og ligger i regioner der temperaturen kan bli positiv om sommeren, de smelter mye raskere enn de enorme polarisen.
Radic og Hock tilbyr en oversikt over disse iskremene. 2638 iskapper og isfelt er oppfunnet, samt rundt 130 000 fjellbreer, i 19 regioner. Deres totale volum tilsvarer 241 km 3 eller 60 cm havnivåekvivalenter. Hvis vi ekskluderer de perifere isbreene i Antarktis og Grønland (fysisk atskilt fra isdekket), reduseres disse tallene til 166 km 3 og 41 cm . GLIMS-databasen, basert på satellittbilder, lister opp 160 000 isbreer.
En is flyter konstant , med en hastighet som særlig avhenger av terrenghellingen. Snøen som faller på overflaten, komprimert av sin egen vekt, skyver luften som er inneholdt og akkumuleres i is. Den laveste delen (ablasjonssonen) av breen mister masse ved smelting, sublimering og smuldring. Den årlige hydrauliske balansen til breen (evolusjonen av massen) er derfor forskjellen mellom mengden snø som er akkumulert i året, og mengden is mistet av bunnen av breen. Det avhenger derfor både av utviklingen av nedbør av smeltehastigheten.
Mellom 1884 og 1975 bidro isbreer og iskapper minst en tredjedel av den observerte havnivåstigningen. For perioden 2006-2015 estimerer IPCC-syntese for 2019 deres bidrag (unntatt Grønland og Antarktis) til 0,61 mm / år ( mest sannsynlig mellom 0,53 og 0,69 mm / år ). Basert på satellittmålinger fra GRAC- programmet anslår Ciracì og Al massetapene for isbreer og iskapper (unntatt Grønland og Antarktis), fra 2003 til 2018, til 285,5 ± 30 Gt / år . Dette tilsvarer ca 0,8 mm stigning i havnivået per år. Denne smeltingen har en tendens til å akselerere i alle de studerte områdene, med unntak av Island og nord for Andes Cordillera . Den totale akselerasjonen blir evaluert 5 ± 2 Gt / år 2 .
For å forutse den fremtidige utviklingen av disse figurene, utfører forskerne numeriske modeller. Figuren motsatt representerer en veldig forenklet teoretisk modell av en alpinbreen. Breen blir sett på som en enkel parallelepiped av is, på fjellsiden. Massebalansen til breen er forskjellen mellom akkumulering og ablasjon (smelting). Selv om det er numeriske modeller for disse strukturene, som gjør det mulig å forutse massebalansen til en breen i henhold til utviklingen av klimaet den er utsatt for, er ikke alle breene modellert individuelt, gitt antall. Den vanlige tilnærmingen er å modellere en liten populasjon med breer, og ekstrapolere resultatene til dem alle ved hjelp av regler for skalering og klimaavhengighet.
Bidraget av isbreer aksjen vil fortsatt være viktig på kort sikt: omtrent en tredjedel av den forventede økningen i XXI th århundre er tildelt. På lengre sikt vil imidlertid denne andelen avta, ettersom fjellbreer i stor grad vil ha forsvunnet. Ifølge en artikkel publisert i 2006, i et scenario som forutsier en oppvarming på 4 ° C over et halvt århundre, etterfulgt av en stabilisering av de globale temperaturene, vil fjellbreene i det vesentlige ha forsvunnet om 200 år, deres bidrag til havet nivå vil etter hvert ligge mellom 10 og 15 cm.
Ishettene vil bidra omtrent like mye, men smeltingen vil være tre ganger tregere.
Den nedbør i form av snø på Antarktis og Grønland isdekket utgjør henholdsvis til 1637 Gt og 399 Gt per år. Hvis all snøen akkumulerte seg og ingen is kom tilbake til havet, ville dette tilsvare en reduksjon på 5,6 mm pr. Havnivå.
Forskjellen mellom mengden is som kommer inn og ut kalles massebalansen . Den nøyaktige vurderingen av denne balansen er en stor innsats fordi det er den som bidrar til variasjonene i havnivået.
Tre komplementære metoder brukes til å vurdere endringen i Indlandi-massene:
Fra 1995 til 2018 mistet Grønland rundt 4000 milliarder tonn is, noe som tilsvarer en økning på rundt 11 mm i havnivå. Dette tapet av masse er ikke homogent over Grønland: områdene med høye høyder i sentrum av øya har lett akkumulert is. I perioden 2006-2015 er bidraget til det grønlandske isdekket (og dets perifere isbreer) over samme periode 0,77 mm / år ( mest sannsynlig mellom: 5 og 95 % : 0,72 til 0, 82 mm / år ). I samme periode bidro smeltingen av den antarktiske isdekket (og dens perifere isbreer) til økningen i havnivået med 0,43 mm / år ( mest sannsynlig mellom: 0,34 og 0,52 mm / år ). De to polarisen bidro derfor med 1,20 mm / år ( mest sannsynlig mellom 1,06 og 1,34 mm / år ).
Figuren motsatt gir en serie anslag over et årtusen for det grønlandske isdekket. Den venstre kolonnen representerer en serie scenarier der den globale oppvarmingen stoppes (som i en første tilnærming tilsvarer et stopp av utslipp ) på et slikt tidspunkt i fremtiden. I høyre kolonne forutsier scenariene en retur av temperaturer til nivået på det 20. århundre, noe som vil innebære gigantiske anstrengelser for geoteknikk . Grafene i første linje gir utviklingen av temperaturer (regionale, på Grønlandsnivå og ikke globale) i hvert scenario. Den andre linjen gir det kumulative bidraget til grønlandsk indlansismelting, i meter, i hvert scenario. Den tredje linjen gir rytmen til dette bidraget. Disse anslagene er hentet ved en digital modell av indlandsis, de er hentet fra en publikasjon av Applegate et Al .
I tillegg til disse to hovedårsakene til smelting av is og termisk ekspansjon, bidrar andre fenomener, som ikke alle har en direkte forbindelse med global oppvarming, også til økningen av havene, for eksempel utnyttelse av jordlevende akviferer.
Mange akviferer i verden blir brukt utover kapasiteten til fornyelse, eller blir fornyet i det hele tatt ( fossilt vann ). Denne overutnyttelsen av grunnvannsressursene bidrar til økning i havnivået og overfører vann til havet. En studie fra 2011 hadde som mål å kvantifisere dette bidraget: det ser ut til at det på 2000-tallet således ble tilsatt 145 km 3 vann årlig til havet på denne måten, og bidro 13% til den observerte økningen av havnivået. Overutnyttelse av grunnvannsressurser er en global realitet, men det er spesielt viktig i India i Midt-Østen, der jordbruket i stor grad irrigeres på denne måten.
I følge en rekke scenarier som ble vurdert i en publikasjon fra 2012, ville utarmingen av grunnvannsreservene, som allerede har ført til 25 mm havnivåstigning fra førindustrielt nivå, bidra med 70 til 90 mm mer innen 2100. Disse estimatene er basert på en utvidelse av historiske trender som tar i betraktning, region for region, estimatet av fremtidige vannbehov, i henhold til endringer i befolkning og nedbør.
Regresjonen av endoreiske hav og innsjøer bidrar også til å øke havnivået. Kaspia er det største lukkede havet, dets bidrag er det viktigste. Nivået, etter en periode med stigning på slutten av XX - tallet , mistet 1,5 m fra 1996 til 2015 . Hvis den historiske utviklingen av nivået til Kaspian er ganske uberegnelig, bør nedgangen fortsette i nær fremtid. Det forventes en nedgang på mellom 9 og 18 m innen slutten av XXI - tallet . Siden overflaten av det Kaspiske hav er 3700 ganger mindre enn det globale havet , tilsvarer en dråpe på en meter i det kaspiske nivå en økning på 0,27 mm i havnivå, noe som fortsatt er et bidrag. Ganske minimal.
Fallet i nivået av Tsjadsjøen og Aralsjøen har også bidratt marginalt til økningen i havnivået. Generelt har endoreiske regioner en tendens til å tørke opp, selv om de i Sør- og Øst-Afrika er unntak. Mellom 2002 og 2016 mistet de mer enn hundre milliarder tonn vann per år.
Flere effekter som påvirker jordens tilstand og tilstand har konsekvenser for havnivået.
Den avskoging er en av årsakene til global oppvarming, og derved heve nivået havet at det fører gjennom termisk utvidelse og smelting av bre: den karbondioksid frigjøres ved Avskoging står for 12 % av menneskeskapte utslipp av drivhusgasser . Avskoging har også en mer direkte innvirkning på havnivået gjennom andre mekanismer. Vannet i skogens biomasse frigjøres når skogene ødelegges og til slutt når havet. Den avrenning vann og jorderosjon er ofte økt med avskoging. Et høyt estimat på disse bidragene er 0,035 mm per år, eller omtrent 1% av økningen i havnivået i løpet av 2010-tallet.
Tørking av myrer reduserer mengden vann som er lagret på kontinentene. Ifølge et estimat fra 2010 bidrar denne faktoren med 0,067 mm per år til havnivåstigning, eller i størrelsesorden 2% av totalen.
Ørkendannelse fører til en reduksjon i mengden vann som er tilstede i jorden, og reduserer dermed vannmassen på kontinentene til fordel for havets. I 1994 foreslo Shahagian denne størrelsesberegningen: hvis Sahara har gått over en million kvadratkilometer i Sahel- stripen på 35 år og redusert vanninnholdet i jorden fra 2 % til praktisk talt null ut av 5 m dyp, deretter resulterte en høyde på 0,28 mm fra havet.
Til slutt bidrar jorderosjon også til økningen i havnivået, på den ene siden ved å redusere vannmassen i jorden og på den andre siden ved å produsere sediment. Ca 60 milliarder tonn jord er erodert per år, hvorav 25 milliarder ende opp settling på havbunnen. Den okkuperte plassen fører til at havnivået stiger tilsvarende. IPCC-vurderingsrapporten for 2011 nevner denne effekten uten å tallfeste den.
Konstruksjon av dammer , med opprettelse av retensjonsvann , har en tendens til å senke havnivået, og faktisk blir vannmengden i disse innsjøene trukket fra havets. En artikkel fra 2008 anslår at reservoarene som er opprettet i verden på 80 år har samlet 10 800 km 3 vann, noe som får havnivået til å synke totalt med 30 mm . En brøkdel av denne effekten forventes å bli reversert på lang sikt, ettersom silting av damvann reduserer kapasiteten. Denne effekten vil være mindre i fremtiden: byggingen av nye demninger avtar fordi de tilgjengelige stedene er knappe.
Den forbrenning av fossile hydrokarboner ( olje , naturgass , kull , etc.) produserer vann og karbondioksyd (CO 2). I tillegg til deres innvirkning på klimaet, bidrar disse forbrenningsproduktene direkte, i volum, til å heve havnivået. Nytt vann , skapt ved forbrenning, tilfører vannsyklusen og ca 25% av CO 2skapt ender oppløst i havene (derav forsuring av havene ). Dette bidraget er imidlertid minimalt: en artikkel fra 2014 anslår at vann og CO 2produsert ved forbrenning av fossile hydrokarboner får havet til å stige med henholdsvis 0,033 ± 0,005 mm / år og 0,011 ± 0,003 mm / år (dvs. fra 1 til 1,5% av den totale målte høyden).
Prognosen for den fremtidige utviklingen av nivået var gjenstand for rundt 70 studier publisert mellom begynnelsen av 1980-tallet og 2018 , uten at det reelt kom enighet om forventede verdier. Usikkerheten knytter seg hovedsakelig til den langsiktige utviklingen av isdekkene på Grønland og Antarktis.
De semi-empiriske metodene består i å definere, fra data fra fortiden, en lov som relaterer seg til variasjonen i havnivå til en eller flere forklarende variabler (for eksempel temperatur eller dens derivat ), og bruke denne loven for anslagene til modenhet til flere tiår. Den andre store familien av metoder består i å bygge fysiske modeller for hvert bidrag til evolusjonen på havnivå: isbreer, innlandsis og spesielt termisk ekspansjon. Mange artikler kombinerer disse metodene, for eksempel basert på en statistisk metode for indlandsis, men en fysisk modell av den steriske effekten.
Den IPCC gjennomfører regelmessige syntese av vitenskapelig kunnskap om utviklingen av klima og hav.
Disse metodene er basert på bruk av historiske data (over flere tiår) for å etablere et forhold mellom en eller flere forklarende variabler
Semi-empirisk tilnærming (Rahmstorf)I 2007 , Stefan Rahmstorf (en) publisert følgende semi-empirisk metode. Det anses at til en plutselig endring i datoen for overflatetemperaturen (av trinnfunksjonstypen ), reagerer havnivået i eksponentiell form :
Hvor er den endelige havnivået, en funksjon av den anvendte temperaturendringen. Den tidskonstant er flere århundrer. På kort sikt , dvs. over ett eller to århundrer, kan funksjonen , respons på et temperaturtrinn, tilnærmes som en affin funksjon . Ved å generalisere til en hvilken som helst temperaturvariasjon, og ikke til en trinnfunksjon, ser det ut til at på kort sikt er den årlige variasjonen i havnivå proporsjonal med den kumulative endringen i overflatetemperatur.
som den førindustrielle overflatetemperaturen, velger Rahmstorf 1880 som utgangspunkt. Koeffisienten er justert i henhold til den historiske data, er den oppnådde verdi 3,4 mm per år og per grader celcius.
I følge syntesen av vitenskapelig kunnskap som ble utført av IPCC som en del av Spesialrapporten for hav og kryosfære for 2019 , vil gjennomsnittlig havnivå øke med 2100 (sammenlignet med gjennomsnittet i perioden 1986-2005) d '' ca. 0,43 m ( sannsynligvis mellom 0,29 og 0,59 m ) i et lavt klimagassutslippsscenario ( RCP2.6 ) og omtrent 0,84 m ( sannsynligvis mellom 0,61 og 1,10 m ) i et scenario med høye klimagassutslipp ( RCP8.5 ). Denne rapporten fremhever at det er strukturelle usikkerheter rundt smeltehastigheten til Antarktisisen , da noen av prosessene som er involvert i smeltingen ikke er tilstrekkelig kjent for å være representert realistisk. Innlandsisenes bidrag kan dermed undervurderes i de sannsynlige konfidensintervallene , estimert statistisk. Ustabilitetene på det antarktiske isdekket kan føre til en havnivåstigning på 2,3 til 5,4 m innen 2100 for RCP8.5- scenariet .
Brunn's Rule publisert i 1962 var det første kvantitative estimatet av kystlinje tilbaketrekning på en sandstrand på grunn av havnivåstigning. Når havnivået stiger fra S , endrer kyst erosjon fordelingen av sanden, til en ny likevekt er nådd med en krymping R:
Eller
Denne regelen ble gradvis satt i tvil, påfølgende studier som viste at den bare kunne gi en kvalitativ tilnærming, fordi den ignorerer for mange aspekter: den ignorerer transporten av sand i aksen på kysten, den antar et lokalt lukket sediment "budsjett", etc.
Tilbaketrekking av kystlinjen kan ha en sikkerhetseffekt når det gjelder havloven . Ettersom territorialfarvann og eksklusive økonomiske soner beregnes fra kystlinjen, kan en betydelig nedgang i sistnevnte enkelte steder føre til tvister om maritime grenser mellom nabolandene.
En stor del av de kjemiske fabrikkene , raffineriene , de største strategiske havnene og de kraftigste kraftstasjonene, spesielt kjernefysiske , er bygd der.
Basert på anslagene som er tilbakekalt ovenfor, bemerker IPCC TAR- rapporten ( IPCC TAR ) WG II at nåværende og fremtidige klimaendringer kan forventes å ha ulike påvirkninger på kystsystemer; herunder akselerert kysterosjon oversvømmelser , marine invasjoner på grunn av stormer, hemning av elementære produksjonsprosesser, forandringer i egenskapene og kvaliteten på vannet i overflaten og grunnvann ( salinization ), mer tap av kyst egenskaper og habitater , tap av ressurser og kulturelle og sosiale verdier , nedgang i jord- og vannkvalitet, økonomiske tap ( landbruk , havbruk , turisme , fritid ) og relaterte tjenester og transporttjenester (kyster er ofte avgrenset av viktig eller viktig infrastruktur for nasjonal transport). Potensielt tap av liv er en av virkningene som IPCC siterer.
Modellene viser store regionale og lokale forskjeller i relative endringer i havnivå. Konsekvensene varierer også avhengig av økosystemenes økologiske motstandsdyktighet og derfor i henhold til de biogeografiske sonene og deres helse (Mens målet om god økologisk status og fysisk-kjemiske vannmasser, forfulgt av rammedirektivet, ikke ser ut til å være mulig å oppnå vann overalt i 2015 som forventet (i takt med den nåværende fremgangen). Floristiske, faunale, trofiske og biomasseendringer er allerede observert, men årsakene til disse er vanskelige å løsne (oppvarming eller forstyrrelser forårsaket av overfiske er sannsynligvis også involvert.) Biodiversiteten og biomasse i den midtre og nedre tidevanns sonen (der den er rikest) kan bli påvirket hvis vannet stiger for raskt.
I verden har mange kystregioner begynt å konsolidere eller forbedre dykkene sine, for å endre størrelse på deres lås eller beskyttelsessystemer, uten at det imidlertid er noen enighet om risikonivået som skal vurderes eller på fristene.
Det er ikke gjennomsnittshøyden, men maksimumene som må tas i betraktning, noe som krever integrering av mulige kombinasjoner av forverrende faktorer som stormer, senkninger og flom, eller til og med risikoen for en tsunami . Belgisk Flandern har for eksempel nå bestemt seg for å ta hensyn til risikoen for en merpris knyttet til en "tusenårsstorm" i kystbeskyttelsesplanen som ble innført av staten og de ti berørte kystkommunene. Uten forsterkning av dikene og sanddyneryggen på minst 1/3 av den belgiske kysten, ville modellene nesten hele kysten og byene i det bakre sanddyne- og polderområdet bli oversvømmet, opp til Brugge.
Den subdsidence , dvs. oppgjør av jordoverflaten er mange byer og kystområder, en skjerpende faktor som bidrar til økningen av havet til å øke risikoen for flom. Sanking skyldes utvinning av underjordiske vannreserver , men også noen ganger av gass og olje, og konstruksjonens vekt. Dette fenomenet berører hovedsakelig store asiatiske byer. Situasjonen i Bangkok , en ekstremt lavtliggende by der bakken synker en til to centimeter per år, er spesielt bekymringsfull. Tokyo , Osaka , Manila , Hanoi og Jakarta er eksempler på asiatiske metropoler spesielt påvirket av denne effekten. I Europa er Venezia et eksempel på en bekymret by. Foruten trusselen om nedsenking av byene, er det også en årsak til tap av jordbruksareal, for eksempel i Mekong Delta .
Sjømarsk utgjør veldig spesifikke økosystemer , og er direkte utsatt for økning i havnivå. Så lenge økningen er moderat, tillater opphopning av materie (sedimenter brakt av havet og planteavfall) at myrsaltpanner ikke kan senkes ned : de beveger seg sammen med havnivået, men en hastighet større enn 5 mm / år vil plassere en stor del av havmyrene i fare for å bli nedsenket. Bare en del av det tapte rommet kunne kompenseres av en migrasjon av dette økosystemet innover i landet.
En studie publisert i 2018 setter spørsmålstegn ved korallrevenes evne til å vokse vertikalt i takt med stigningen av havnivået, ved å modellere deres oppførsel. I henhold til de oppnådde resultatene er flertallet av rev i stand til å følge rytmen i et scenario (RCP2.6) som forutsier 44 mm havnivåstigning innen 2100. I kontrast, i ett scenario (RCP8. 5) hvor nivået av havene får 74 mm , til tross for en liten forbedring i veksthastigheten (på grunn av større tilgjengelighet av karbonater , på grunn av nivået på CO 2høyere luft), kan få skjær vokse raskt nok. Omtrent tre fjerdedeler av de 200 korallrevene som ble undersøkt, ville dermed se dybden av nedsenking øke med mer enn 50 cm. Den direkte konsekvensen er en kraftig reduksjon i beskyttelsen som skjær gir kysten mot erosjon og flom.
De Polder områdene er blant de mest sårbare. I noen tilfeller (Nederland) har eller blir poldere returnert til sjøen. I tilfelle resesjon av ferskvannsbord er det mulig å fremme en " saltkile " under et dike eller en sanddyne. Regionene til poldere og myrer er spesielt utsatt for sin høyde veldig nær gjennomsnittlig havnivå. Hvis økningen i dybden utenfor diken ikke kompenseres av en tilsvarende sedimentering, forårsaker det en nedgang i bølgenes brytning, hvorfra en større energi frigjort på kysten og økt sårbarhet i forsvaret virker mot havet. I tillegg kan større dybde forårsake en endring i retning av strømmen, som gir vegetabilsk teppe til en lengre nedsenkningsvarighet og til en høyere saltholdighet forårsaker uttømming. I full gang siden 1980-tallet utvikler nye former for kystforvaltning med fokus på avpolderisering en defensiv politikk overfor havet, og denne bevegelsen består i å returnere de store landområdene som var blitt gjenvunnet fra sjøen. Avpolderisering gjør det mulig å forsvare seg mot havet uten miljøskader. Den deltar til og med i å rekonstruere naturlige miljøer. Avpolderisering fører til en modifisering av miljøet ved resalinisering av det og tillater rekonstituering av et maritimt økosystem bestående av slikke og schorre. Den tette og tykke halofile vegetasjonen er en brems på inntrengningen av havet siden den bidrar til akkumulering av sedimenter.
Menneskelige ordninger for å beskytte havets habitat har innvirkning på priser og betalingsvilje; dermed ser det ut til at leieprisene utvikler seg i henhold til det opplevde sikkerhetsnivået knyttet til tilstedeværelsen av diker.
I en oppvarming begrenses til 2 grader, 110 steder innskrevet på World Heritage av UNESCO er truet (nedsenking og / eller akselerert erosjon) til échance to årtusener. Denne figuren stiger til 139 for 3 grader oppvarming, og til 148 for 4 grader. Blant de truede stedene er de historiske sentrumene i byer som St. Petersburg , Ayutthaya , Valletta og Venezia ; arkeologiske steder som Kartago eller Byblos , symbolske grupper som Beguinage of Brugge og Kasbah i Alger , og monumenter som Statue of Liberty eller Patriarkal Basilica of Aquileia .
IPCC har antydet at deltaer og små øystater kan være spesielt utsatt for stigende hav. Isostatisk kompensasjon fenomener kan påvirke Øster og noen øyer. Den relative økningen i havnivået kan forverres av innsynking eller betydelig tap av land i noen deltaer. Til dags dato har havnivåendringer ennå ikke forårsaket alvorlige miljømessige, humanitære eller økonomiske tap i små øystater. Senkingen av en del av landet til øya-nasjonene Tuvalu ble opprinnelig tilskrevet havstigningen alene, men artikler antydet senere at betydelige tap av land skyldtes erosjon indusert av syklonene Gavin., Hina og Keli fra 1997. Øyene i spørsmålet var upopulert. Reuters siterer andre Stillehavsøyer som står overfor alvorlig risiko, inkludert Tegua Island i Vanuatu . byrået sier at Vanuatus data ikke viser noen klar økning i havnivået, og ikke bekreftes av tidevannsmåledata. Vanuatu tidevannsmåledata viser en nettostigning på ca 50 millimeter fra 1994 til 2004. Lineær regresjon av dette kortvarige mønsteret antyder en høydefrekvens på ca 7 mm / år, selv om det er betydelig variasjon og gjør det vanskelig å vurdere den nøyaktige trussel mot øyene ved å bruke en slik kortsiktig sekvensering.
For å unngå en ekstra tilstrømning av klimaflyktninger , har ulike alternativer blitt tilbudt for å hjelpe øynasjoner til å tilpasse seg stigende havnivå og oftere eller alvorlige stormer.
Noen kystnære akviferer kommuniserer med havet, som materialiseres av eksistensen av undersjøiske vann . Når nivået av akviferen synker (overutnyttelse), er risikoen inntrenging av sjøvann, noe som øker saltvannet til akviferen og potensielt gjør vannet ubrukelig. Økende havnivå øker denne risikoen. Det er ikke kjent og må vurderes fra sak til sak. Dette er en potensielt betydelig risiko, da det kan påvirke akviferer som forsyner ferskvann til tett befolkede kystregioner.
Konsekvensene av havnivåstigning er mange på forskjellige nivåer (sosiale, miljømessige, økonomiske osv.). På det sosiale nivået kan virkningene variere fra land til land.
Befolkningen utsatt for høyt havnivå som senker bebodde kyster, blir tvunget til å migrere for å unnslippe sin sårbare posisjon. I Bangladesh kan to typer migrasjon trekkes frem: For det første intern migrasjon som presser landlige innbyggere til å flytte til byregionen og andre internasjonal migrasjon som hovedsakelig finner sted til India. State of Environmental Migration 2011 publiserte en tabell om tilstedeværelsen av Bangladesh-migranter i forskjellige indiske stater:
Stater |
Vest-Bengal |
Assam |
Bihar |
Delhi |
Tripura |
Rajasthan |
Maharashtra |
Tall i millioner |
5.4 |
4 |
0,5 |
1.5 |
0,8 |
0,5 |
0,5 |
I Nigeria er folkevandring begrenset til intern fordrivelse, en befolkning som består av internt fordrevne personer som har blitt tvunget til å flykte fra sitt vanlige bosted, særlig på grunn av naturkatastrofer, og som ikke har krysset de internasjonalt anerkjente grensene til en stat. Men klimaendringene oppleves veldig forskjellig, avhengig av hvilke regioner og sosiale kategorier det gjelder, ettersom sårbarhet for miljøet er et resultat av spesifikke sosioøkonomiske og geografiske faktorer som former hvert samfunn. Slik klarer visse land, selv om de er svært utsatt for havnivåstigning, å utvikle effektive forsvarsprogrammer og infrastrukturer i møte med vanntrusler. Liggende i den delen av verden der økonomiske ressurser er det høyeste, har Nederland utviklet seg siden slutten av XX th århundre ulike teknikker for beskyttelse før denne store klimautfordringen. I dag er den nederlandske befolkningen ikke lenger permanent truet av flom som kan forårsake migrasjon.
Fenomenet med klimatiske migrasjoner vil sannsynligvis forårsake konflikter i allerede følsomme regioner på planeten. I Bangladesh har eksterne konflikter eksplodert på grunn av den høye migrasjonen til India som forverrer konkurransen om å ta tak i allerede knappe ressurser. Denne konkurransen fører til utbrudd av etniske spenninger ved grensen og innlandet.
Det stigende havet vil ha forskjellige påvirkninger og vil ikke skje i samme hastighet overalt. I tillegg, etter hvert som nedsenking utvikler seg, kan erosjon og nye sanddyner endre kystlinjen. Kartlegging av den fremtidige kystlinjen og dens utvikling er fremdeles et spørsmål om fremsyn og usikkerhet.
Til slutt eksisterer mange metoder og visuelle representasjoner av risikoen for nedsenking til dags dato (se John C. Kostelnick, Dave McDermott, Rex J. Rowley, kartografiske metoder for å visualisere havnivåstigning); nøyaktigheten deres avhenger av den digitale terrengmodellen, men ikke bare (spesielt eustatisk og isostatisk ombalansering må tas i betraktning). Det er nettsteder (for eksempel Flood Maps) som beregner online i verden, de nedsenkede områdene i henhold til havhøyden i henhold til DEM (digital terrengmodell).
Kart som bare er basert på høyde (forutsatt for eksempel at med to meter havoverflate er land over to meter over havet) gir et illustrativt grunnlag, men er ikke tilstrekkelig til å vurdere nøyaktig risikoen. Flomrisikovurderingen er mye mer komplisert, da den ikke må ta høyde for gjennomsnittet, men maksimalt mulig havnivå (med tanke på regionale periodiske effekter, stormfluktrisiko osv.), Innsynking og kystserosjon. Nøyaktig kartlegging av risikoområder er en forutsetning for å etablere tilpasningspolitikk.
Når det gjelder byplanlegging og infrastrukturpolitikk, er det minst tre typer tilpasningspolitikker: Forsvar, innkvartering og pensjonering. Den forsvar er å kjempe mot tilbaketrekking av kysten, som for eksempel å bygge diker. Den overnatting er å akseptere visse konsekvenser av stigende havnivå, for eksempel å tilpasse bygninger og infrastruktur for å støtte uten for mye skade, forpliktelser Lords flom fra stormflo. Den retrett er scrapping områder dedikert til flommen.
IPCC legger til to andre kategorier: fremskrittet som består i å skaffe territorier på sjøen, og tilpasningen basert på økosystemene, som består i å gjenopprette eller utvikle økosystemer (som korallrev) som er i stand til å gi beskyttelse.
Politikk for byplanlegging som allerede er vedtattFlere land (eller jurisdiksjoner) har vedtatt byplanlegging og infrastrukturpolitikk som tar høyde for havnivået.
Risikoen for marine nedsenking knyttet til stormflod , risiko økt av havnivået, er gjenstand for forebyggende tiltak av flere typer. Ordningene som skal forhindre denne risikoen kan grupperes i tre kategorier:
Utkanten av Cotonou i Benin har vært gjenstand for en vellykket kystbeskyttelsesopplevelse. Bygging av fiskebeinsdiker har redusert bølgeenergi. Avsetningen av sand har igjen blitt større enn erosjonen, og stranden, som trakk seg raskt tilbake, utvikler seg igjen.
UttakspolitikkTilbaketrekking består i å forlate land som er dømt til flom. Dette valget representerer betydelige menneskelige og politiske vanskeligheter, siden det tilsvarer å organisere innlemmelsen fra innbyggerne i deres bomiljø. Det er også komplekse juridiske spørsmål. I nesten alle rettssystemer unnslipper jorda som ligger under sjøen fra privat eiendom : Dermed blir grunneierne av nedsenkede områder utsatt for å se eiendommen deres forsvinne helt, uten kompensasjon. I praksis, men da fenomenet er progressivt og forutsigbart, bør de aktuelle egenskapene se verdien gradvis svekkes.
The Isle de Jean Charles , en øy utenfor kysten av Louisiana , var gjenstand for en slik strategi. Øya er dømt til å forsvinne, en sterk lokal erosjon som akselererer effekten av økningen av havnivået. Det lille samfunnet av amerikansk opprinnelse som bodde der, ble tilbudt i 2016 en flytting til et område i innlandet, med føderal finansiering. Denne operasjonen, den første i sitt slag, har blitt studert mye som en lærebokssak.
Forskjellige forslag er formulert med hensyn til geo-engineering: på den ene siden de som har som mål å bremse den globale oppvarmingen generelt, og på den andre siden de som har til hensikt å handle direkte på havnivå.
Klima geoingeniørMange ideer som tar sikte på å bremse den globale oppvarmingen gjennom menneskelig inngripen er blitt foreslått: såing av havene, handling på albedo, solreflektorer i bane, aerosoler etc. For å kompensere for den klimatiske effekten av å doble CO 2 -gradenatmosfærisk, bør strålingskraften reduseres med 4 W m −2 .
En måte å oppnå dette resultatet på er injeksjon av sulfater , i aerosolform , inn i stratosfæren . Dette er prosessen som er opprinnelsen til den vulkanske vinteren etter de viktigste pliniøse utbruddene . Sulfat-aerosoler har en ganske kort levetid, så de bør fornyes kontinuerlig. For å oppnå tallet 4 W m −2 , må 10 til 20 millioner tonn sulfater slippes ut i stratosfæren per år (tilsvarer Pinatubo-utbruddet i 1991 hvert 1 til 2 år. I et scenario med moderat global oppvarming. (RCP4.5), kan denne metoden nesten stoppe økningen i havnivå. På den annen side, i et scenario med veldig sterk oppvarming (RCP8.5), gir den bare en forsinkelse på rundt 80. Andre studier har likevel pekt til en mulig motproduktiv effekt: kunstig reduksjon av solskinn reduserer fordampning og dermed nedbør, noe som kan bremse opphopningen av is på isene.
Et annet forslag er å distribuere speil i bane for å redusere solstråling som når jorden. For å oppnå samme tall på 4 W m −2 , ville det være nødvendig å sette i bane omtrent 20 millioner tonn. Skogplanting tiltak , selv om de har positive effekter på andre kriterier, ikke synes i stand til å betydelig redusere økningen i havnivået.
Handling på isbreerMed utgangspunkt i den konstante at en betydelig del av økningen i havnivået som forventes de neste tiårene kommer fra et lite antall godt plasserte isfelt, har flere forfattere foreslått å påta seg omfattende arbeid for å bremse sprekkingen og gli mot havet, og for å stabilisere eller øke massen.
En familie av forslag er basert på ideen om å øke albedoen til overflaten av snø eller is, for å bremse smeltingen, og muligens tillate en akkumulering fra ett år til det neste. Et lite eksperiment ble utført på en innsjø i Minnesota i 2016 : smeltingen av isdekket ble redusert ved bruk av glassmikrosfærer. I de italienske Alpene er det blitt installert hvite presenninger hver sommer siden 2008 på Presena-breen , både for å øke albedoen og for å redusere varmeutvekslingen med den omgivende luften. Det er også blitt foreslått å fjerne den "skitne overflaten" (naturlig rusk eller forurensning) ) av visse isbreer (muligens for å lage fyllinger for å bremse vinderosjonen), eller for å dekke den med et lag kunstig snø.
En annen vei foreslått er å anvende prinsippet om såing av skyer over de kaldere områdene på Grønland og Antarktis, for å øke nedbøren der og dermed akkumuleringen av is, og forsterke visse isbreer. Forskjellige løsninger er blitt foreslått for å bremse glidebrytene mot havet mekanisk: konstruksjon av betongankre, bruk av kjeder eller stålkabler, vegger mot kalving .
Til slutt består andre forslag i å målrette laget med flytende vann som skiller isbreer fra steinete underlag (som lar isbreer gli mot havet), for eksempel ved å pumpe vann gjennom et borehull, eller ved å kjøle det ned på stedet.
Andre forslagDen Sahara har flere regioner under havnivå , den viktigste av hvilke er langt det Qattara depresjon , som har lavt punkt er ved -133 m . Å bygge en kanal for å fylle noen av disse sjøvannssenkene har vært et prosjekt som er foreslått i flere tiår, først og fremst for å fukte det lokale klimaet og generere tidevannskraft . Det ville også være et middel til å handle på havnivå, men veldig begrenset: Qattara-depresjonen ville lagre 1.340 km 3 vann, med et fall i havnivået i størrelsesorden 3 mm
Regresjonen av det Kaspiske hav har vært gjenstand for spesifikke forslag, særlig som har som mål å avlede en del av vannet fra Don mot Volga (og derfor Kaspia). Det er også blitt foreslått å anvende karbondioksidbinding i kystområder som er berørt av innsynking. Denne prosessen vil ha en global rolle (å redusere CO 2 -utslippved underjordisk lagring) og en lokal rolle: kansellering eller reversering av jordsynking. The Venice lagune er et potensielt mål.