Береговые линии мира находятся на переднем крае изменения климата. Это потому, что они постоянно меняются и быстро реагируют на изменения климата. Они особенно важны, поскольку около 70% населения мира проживает в пределах 100 км от побережья, а 90% мировой торговли проходит через прибрежные порты. Мировая экономика зависит от функционирования наших прибрежных систем из-за объема торговли и коммерции, которые происходят в прибрежной зоне или через нее.
Однако изменения и разрушения происходят неравномерно по всему миру. Наше новое исследование впервые выявило группу прибрежных районов по всему миру, крайне уязвимых к одному конкретному изменению, вызванному климатом: более сильным волнам или волнам, приходящим с другого направления, что может вызвать широкомасштабную береговую эрозию.
Эти изменения повлияют на крупные порты и прибрежные города, такие как Лима, Кейптаун, Дурбан и Момбаса, а также на восточное побережье Перу и Чили, обращенное к Тихому океану, западное побережье Намибии и Южной Африки, обращенное к Атлантическому океану, и юго-восточное побережье Кении вплоть до Южной Африки.
Многие из этих мест находятся в развивающихся странах с низким ВВП, что затрудняет адаптацию или уменьшение ущерба от этих изменений. Хотя некоторые регионы смогут реагировать лучше, чем другие, совокупный ВВП наиболее пострадавших стран составляет лишь около одного процента мирового ВВП. Это говорит о том, что изменение климата может усилить неравенство, сильнее всего ударив по Глобальному Югу.
Какая связь между изменением климата и силой волн?
Наша предыдущая работа показала, что изменение климата уже делает волны более мощными, особенно в Южном полушарии.
Как? Океанские волны образуются ветром, дующим с поверхности океана . Если поверхность моря становится теплее, меняется и ветровой режим. В свою очередь, это может изменить волновые условия в Мировом океане.
Но по таким причинам, как тот факт, что океаны нагреваются с разной скоростью в разных местах, волновые условия не везде меняются с одинаковой скоростью. Некоторые районы пострадают сильнее, чем другие.
Почему это важно для людей на суше? Потому что волны формировали береговую линию Земли миллионы лет. Даже небольшие устойчивые изменения волн могут иметь долгосрочные последствия для наших берегов и людей, которые полагаются на них.
Это потому, что волны контролируют, сколько песка перемещается вдоль побережья и где он откладывается. Изменения местного волнового климата могут резко увеличить эрозию в некоторых районах, например, угрожая человеческому и естественному использованию побережья, а также инфраструктуре и домам.
Чтобы выяснить, где они меняются больше всего, мы применили алгоритмы отслеживания волн к моделям будущих волновых условий. Для моделирования океанских волн в будущем мы использовали численные модели волн, обусловленные атмосферными условиями , такими как ветер и атмосферное давление, взятые из моделей глобального климата, используемых Межправительственной группой экспертов по изменению климата.
Наша работа основана на многолетних исследованиях по разработке метода отслеживания различных волновых условий (или «волнового климата») во всем мире. Например, волновой климат Южного океана характеризуется большими, мощными волнами с длинными периодами волн, когда они огибают земной шар с запада на восток.
Для сравнения, волновой климат экваториальных регионов обычно имеет более низкую энергию, более короткий период волн и распространяется с запада на восток. Характеристики климата каждой волны — это то, что мы называем их «сигнатурой», и это то, что мы отслеживаем.
Мы используем данные за последние 19 лет, чтобы определить характеристики климата каждой волны и отследить, как они изменятся при различных сценариях выбросов к концу века. Сравнивая различия между нынешними и будущими условиями в Мировом океане, мы можем определить районы, в которых могут наблюдаться самые большие изменения волновых условий.
А повышение уровня моря?
До недавнего времени основное внимание в вопросах воздействия изменения климата на прибрежные районы уделялось повышению уровня моря , что затронет низменные районы и города.
Однако в ближайшие несколько десятилетий изменения волновых условий, вероятно, будут иметь большее значение, чем повышение уровня моря вдоль миллионов километров песчаных берегов мира.
Само по себе повышение уровня моря не вызывает эрозии. Волны делают. По мере того, как уровень моря поднимается, волны могут расширять досягаемость и разъедать пляж и за его пределами. Однако чистый эффект увеличения мощности волн и повышения уровня моря будет варьироваться локально, поскольку изменения волновых условий могут либо усилить, либо ослабить воздействие повышения уровня моря на побережье, в зависимости от того, сколько песка доступно и куда он перемещается.
Сокращение выбросов углерода имеет значение
Наше моделирование исследовало два сценария. Первым был будущий мир с высокими выбросами, практически без сокращения выбросов углерода , что привело к повышению глобальной температуры более чем на 4 ℃ к концу века по сравнению с доиндустриальным уровнем.
Вторым был сценарий с низким уровнем выбросов, при котором глобальное потепление удерживается ниже 2℃ к 2100 году, что требует глубокого и немедленного сокращения глобальных выбросов углерода.
Мы обнаружили, что сокращение выбросов может оказать существенное влияние на изменение волновых условий в будущем. Поддерживая потепление ниже 2℃, мы обнаружили, что волновые условия почти не изменятся во многих прибрежных районах, которые мы определили как особо подверженные риску при 4℃ мире.
Еще не поздно избежать наихудших последствий изменения климата , но окно возможностей быстро закрывается. Мы надеемся, что это исследование поможет направить финансирование на адаптацию и устойчивость прибрежных районов в те районы, которые больше всего в этом нуждаются.
