Besök stranden en varm eftermiddag och du kanske inte inser det, men någon – eller snarare något – tittar uppifrån. Om du står på rätt plats kommer den tysta betraktarens osynliga strålkastare att passera rakt över dig, som strålkastaren på en polishelikopter som flyger över huvudet.
Den där flygobservatören som zoomar över ditt huvud är Jason-2:an satellit. Den flyger 1 340 kilometer (832 miles) högt – lika långt över marken som New York City är från Chicago. Den färdas 25 000 kilometer i timmen, 27 gånger så snabbt som ett kommersiellt jetplan. Och den kretsar runt jorden lite över 12 gånger om dagen.
Två tusen gånger per sekund pekade Jason-2:s strålkastare — ner mot jorden — blinkar på ett ögonblick. Det är inte en blixt som du kan se även om du tittade. Strålkastaren kastar av sig radiovågor, som är osynliga för människors och andra djurs ögon. Dessa vågor skvalpar ner till jorden och studsar bort från dess yta, tillbaka ut i rymden. En dator ombord på satelliten visar exakt hur lång tid det tar för de reflekterade radiovågorna att återvända — vanligtvis cirka nio tusendelar av en sekund.
Förbi Genom att mäta hur lång tid det tar för signalen att studsa tillbaka kan Jason-2 mäta avståndet mellan sig själv och jordens yta. Satelliten sköts upp i rymden för att mäta havsytans höjder. Eller, mer till punkten, Jason-2 mäter hur snabbt planetens hav stiger.
Forskare är nuförtiden oroliga för havsnivån. När jorden värms upp kryper havets yta uppåt. Denna krypning sker delvis på grund av att saltvatten expanderar en liten bit när det värms upp. “Varmare vatten är bokstavligen högre”, förklarar Josh Willis. Han är klimatforskare vid NASA Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien.
Havsnivån stiger också eftersom varma temperaturer har fått glaciärer i Antarktis, Grönland och andra vanligtvis kalla platser att smälta snabbare. Glaciärer är i huvudsak floder av is, och deras smältning tillför sötvatten till havet. Antarktis och Grönland förlorar tillsammans cirka 350 kubikkilometer is per år – tillräckligt med smältvatten för att fylla upp 80 000 Yankee-baseballarenor. Utspridda över världshaven höjer bara det smältvattnet havsnivån med cirka 1 millimeter (1/25
th av en tum) eller så varje år.Jason-2 har visat att totalt sett stiger havsnivån för närvarande cirka 2,4 millimeter per år — lite mer än tjockleken på en fjärdedel.
Det låter kanske inte så mycket – men de kvartalen staplas år efter år. Denna långsamma ökning förväntas orsaka översvämningar i många av världens kuststäder under de kommande 50 till 100 åren. Ännu värre, hastigheten på havsnivåhöjningen förväntas också öka. Hav kan så småningom stiga fyra till åtta gånger snabbare än de är idag.
Forskare har länge vetat att havsnivån förändras över tiden. Paul Hearty, en geolog vid University of North Carolina i Wilmington, har hittat stenblock täckta av havstulpanskal cirka 30 meter (100 fot) över havet. De höga och torra havstulpanerna är flera miljoner år gamla. De tjänar som bevis på att havsnivån en gång var mycket högre. Forskare har också hittat döda korallrev begravda 150 meter under havet. När den korallen levde växte den strax under vattenytan. Idag ger dessa korallskelett bevis på att havsnivån en gång var mycket lägre också.
Havsnivån har stigit och sjunkit i takt med istiderna, under hundratusentals år. Under tidigare istider var haven lägre eftersom mer vatten var bundet i glaciärer på land. Men mellan istiderna steg havsnivån ibland högre än den är idag, eftersom smältande glaciärer svettades ner i havet. För cirka 125 000 år sedan, strax innan den senaste istiden började, var havsnivån 5 till 8 meter (16 till 26 fot) högre än den är idag.
Den stora utmaningen för forskarna har varit hur man mäter förändringar av havsnivån under de senaste 50 till 100 åren. Bruce Douglas, en pensionerad vetenskapsman som arbetade i 20 år vid National Oceanic and Atmospheric Administration, eller NOAA, i Rockville, Md., tillbringade år med att arbeta med detta. Under 1980- och 1990-talen mätte han havsnivåhöjningen genom att studera rekord från tidvattenmätare. Hamnoperatörer har förlitat sig på dessa enheter i mer än 200 år för att övervaka vattennivån i kustområden för att varna fartyg som riskerar att gå på grund. Men mätarna gav en begränsad bild: De mätte nivån på världshaven, som täcker 360 miljoner kvadratkilometer (139 miljoner kvadratkilometer), på bara 20 eller 30 platser!
Det ojämna havet
Forskare har gradvis löst det problemet eftersom satelliter har blivit tillräckligt exakta för att övervaka havsnivån. Flera satelliter, inklusive Jason-2, har nu skjutits i omloppsbana för detta ändamål. Dessa satelliter låter forskare göra något som de aldrig kunde göra förut: mäta havsnivån inte bara på några få platser längs kusten, utan också över hela längden och bredden av världshaven.
Dessa fylligare mätningar avslöjade något fantastiskt: Till skillnad från vattnet i ditt badkar är havet faktiskt ojämnt!
Havet nivån varierar från en del av havet till en annan med en meter eller mer. Och hur snabbt havsnivån stiger varierar också från plats till plats. Till exempel stiger havsnivån i västra Stilla havet, nära önationerna Indonesien och Filippinerna, tre gånger snabbare än det globala genomsnittet.
Havets uppvärmning orsakar mycket av denna ojämnhet. Under så kallade El Niño-år, när vattnet i östra Stilla havet värms upp till cirka 1 °C (1,8 °F) högre än vanligt, kan havsnivån utanför Kaliforniens kust stiga med 10 eller 20 centimeter (4 till 8 tum) . Detta orsakas av expansionen av det värmande havsvattnet. Men världshaven är inte varmare överlag under en El Niño-period. Värmen har precis skiftat från en plats till en annan: När östra Stilla havet värms upp kyls västra Stilla havet ner, vilket gör att havsnivån där tillfälligt sjunker.
Så havsnivån fungerar lite som en vattenbädd: Tryck ner den på ett ställe och den kommer att höjas på ett annat. Genom att i genomsnitt räkna ut alla de gupp som upptäckts av Jason-2 och andra satelliter, har forskare beräknat att världshaven stiger med cirka 2,4 millimeter per år.
Den stora frågan för forskare som NASA:s Willis är : Har havsnivån stigit så snabbt i årtusenden? Eller började denna takt av havsnivåhöjningen mycket mer nyligen? Under det senaste århundradet eller två började människor spy ut mer koldioxid i luften genom förbränning av fossila bränslen som kol, olja och naturgas. Och som en typ av växthusgas hjälper koldioxid att värma jordens atmosfär – och dess hav. Så det skulle vara vettigt att haven började stiga snabbare under de senaste hundra åren.
Arkeologer som studerar gamla fiskdammar som byggdes av romarna för 2 000 år sedan har nu hjälpt till för att svara på denna viktiga fråga.
Romarna byggde dussintals saltvattendammar i södra Europa, längs kanten av Medelhavet. Deras mål var att odla fisk till middag. Kanaler förband havet med dammarna, som fylldes på under högvatten. Så dammarna fick byggas precis vid havsnivån. Men idag måste du snorkla för att se stenmurarna som romarna byggde för att innehålla sina dammar: De sitter 1 meter under vatten. De var nedsänkta av stigande hav.
De här dammarna visar att havsnivån inte har stigit med mer än 1 meter under de senaste 2 000 åren — mindre än en tiondels millimeter per år. Om havsnivån för närvarande stiger med 2,4 millimeter per år, så stiger den minst 20 gånger så snabbt som den har gjort i genomsnitt sedan fiskdammarna byggdes!
Slutar Willis, “De senaste 150 år har sett en mycket snabbare ökning än någon annan gång under de senaste 2 000 åren.”
Den upptrappningen började precis när människor började producera stora mängder koldioxid.
Och forskarna förväntar sig att havsnivåhöjningen kommer att påskyndas ännu mer. När isen smälter runt Antarktis och Grönlands kanter har vissa glaciärer där ökat upp till två, fyra och i vissa fall till och med åtta gånger sin tidigare hastighet. Som ett resultat dumpar de is i havet mycket snabbare än tidigare. Varje år tappar både Grönland och Antarktis lite mer is än året innan. Så om havsnivåhöjningen ökar snabbare, hur snabbt kan det gå?
Historien ger några oroande tips. Dessa varningar kommer från döda korallrev som forskare har hittat på djupt vatten utanför kusterna på Hawaii, Tahiti och Australien. Eftersom koraller är beroende av solljus som filtrerar genom vattnet, kan de överleva bara några meter djupt. De döda reven “drunknade” i mörker när havsnivån hoppade, vilket plötsligt placerade dem för långt under vattnet för att överleva.
“Det skedde enorma förändringar i havsnivån från 20 000 år sedan till ungefär 10 000 år sedan” som inlandsisar i Antarktis, Grönland, Nordamerika och Europa smälte, säger Douglas, den pensionerade NOAA-forskaren. Den största av dessa förändringar, en katastrof som forskare kallar Meltwater Pulse 1A, dränkte korallreven. Meltwater Pulse 1A var en episod av skenande smältning som varade i 200 till 500 år. Under den tiden steg havsnivån med minst 4 meter per sekel — 16 gånger snabbare än idag.
Havsnivåhöjningen kommer förmodligen inte att skjuta i höjden så snabbt inom en snar framtid. Det finns helt enkelt inte så mycket is i världen att smälta på en gång som det var för 14 000 år sedan. Men höjningen av havsnivån kan fortfarande påskynda en hel del.
Två separata forskarlag, inklusive ett ledd av Martin Vermeer vid Helsingfors tekniska universitet i Finland, förutspår att havsnivån fortfarande kommer att stiga allt från 0,75 meter till 1,9 meter till år 2100. Den övre delen av det området är högre än de flesta vuxna (en 6 fots man är bara 1,8 meter lång). För att havsnivån ska nå dessa höjder så snart skulle den behöva stiga 15 till 30 millimeter per år till år 2100 — 6 till 12 gånger snabbare än i dag.
Året 2100 kan tyckas ganska långt borta. Men om du är tonåring idag, så finns det en mycket god chans att du kommer att leva för att se det. Och den typen av havsnivåhöjning kommer att orsaka en del enorma problem.
En höjning av havsnivån på bara 1 meter skulle direkt påverka 3,7 miljoner människor bara i USA . Det är enligt förutsägelser av Jeremy Weiss och Jonathan Overpeck. Dessa klimatforskare arbetar vid University of Arizona i Tucson. Tidigare i år publicerade de en studie som tydde på att en sådan ökning skulle sätta dessa miljoner människors hem i kontakt med havsvatten under vanligt högvatten som inträffar varje månad.
Vissa städer ligger redan på kanten. Då och då i centrala Miami får ovanligt höga tidvatten gatorna att svämma över när havsvatten tränger igenom stormavloppen och gurglar upp från manhålen som ett sjöodjur. Dessa tidvatten orsakas av mindre förändringar i vinden eller av stormar som passerar hundratals mil bort. “Vi får havsnivåer på 1,5 till 2 fot över den normala förväntade nivån nästan varje år nu, säger Harold Wanless, geolog vid University of Miami. “Det har bara börjat visa hur sårbara vi är.”
Men de värsta effekterna kommer att hända under stora stormar som kallas orkaner som bildas över havet. När en orkan kommer i land driver dess ylande vindar en hög med havsvatten framåt. Dessa vattenhögar, som kallas stormfloder, kan torna upp sig så mycket som 8 meter (26 fot) över normal havsnivå. Två meter (6,5 fot) stormfloder är vanliga för svagare orkaner. Stormvågor kan tränga in i kuststäder och tvätta bort byggnader och bilar. (I en del av New York City slog stormfloden i samband med Superstorm Sandy den 30 oktober ett rekord. Kustvattnet steg under kort tid med 13,88 fot – mer än 2 fot högre än det tidigare rekordet, som sattes 191 år tidigare. Flödande över havsvallar , denna våg översvämmade delar av nedre Manhattan.)
Havsnivåhöjning kan få framtida stormfloder att börja en meter högre, säger Robert Deyle, miljöplaneringsprofessor vid Florida State University i Tallahassee. “Stormar kommer att svämma över längre in i landet”, avslutar han.
Jeremy Weiss och Jonathan Overpeck, University of Arizona
I USA skulle regioner från Texas till North Carolina drabbas av mest från orkaner. För att förhindra översvämningar där kommer det att krävas att hundratals kilometer strandvallar och vallar byggs. På vissa platser kommer dock havsnivåhöjningen att förvärras av andra miljöproblem som människor har orsakat.
Sjunkande land
Omkring 2,2 miljoner människor bor strax norr om staden av Manila på Filippinerna. Detta område är känt som KAMANAVA (en förkortning som kombinerar namnen på fyra städer). Redan översvämmar högvatten vissa gator i KAMANAVA flera gånger varje år — och dessa översvämningar kan pågå i veckor.
Havet runt Filippinerna stiger med 7 till 8 millimeter per år, tre gånger det globala genomsnittet. Men detta är bara en del av problemet. Även när havet runt Manila och KAMANAVA stiger, sjunker landet de sitter på. Denna sänkning kallas för sättningar.
Marken sjunker för att människor har borrat så många brunnar och pumpat upp så mycket vatten ur marken för att dricka och vattna grödor. De har pumpat ut 7 kubikkilometer vatten – nästan tillräckligt med vatten för att bygga ett berg lika stort som Pikes Peak i Colorado! Det utarmade landet håller på att tömmas, som ett äpple som krymper när det torkar. Det sjunker 90 millimeter (3,5 tum) per år på vissa ställen.
“På de platserna har vi många väghöjningsprojekt”, förklarar Fernando Siringan. Han är kustgeolog vid University of the Philippines i Diliman. För att hålla dessa vägar ovanför vattnet måste regeringen höja vägarna med nästan en meter – “och sedan göra det igen efter två eller tre år”, konstaterar han. “Det är inte billigt.”
Människor har fått kustland att sjunka på många andra platser också – inklusive Kina, Nederländerna, sydöstra England och delar av USA. Vissa områden i New Orleans har sjunkit 5 meter (16 fot) under de senaste 150 åren. Och det förklarar delvis varför staden ödelades 2005 av stormfloder från orkanen Katrina.
Många har hänvisat till höjning av havsnivån som ett framtida problem. Men KAMANAVA och New Orleans ger två exempel på hur höjning av havsnivån redan är ett problem i vissa delar av världen. Ett problem som forskare måste följa noga.
Jason-2-satelliten som spårar havsnivån kommer att behöva bytas ut om flera år. Kraftig strålning från solen kokar sakta ner satellitens datorer. Och för att kunna göra exakta mätningar av havets höjd måste Jason-2 färdas en exakt bana runt jorden. Men när den zoomar runt jorden 4 562 gånger varje år, vandrar den här satelliten långsamt ut ur den omloppsbanan.
Willis, NASA-forskaren, är en del av teamet som förbereder Jason-2:s ersättare. . “Jason-3 är nästan en kopia av Jason-2”, säger han. När Jason-3 spränger ut i rymden 2014 kommer Willis att vara en av personerna som ivrigt tittar på informationen om att den strålar tillbaka till jorden.
Ordsökning (
Leave a Reply