Podnoszenie się poziomu morza

Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE. Skrót od angielskich słów:
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
ENCYKLOPEDIA ESPERE - menu główne (rozwiń)
Dział: Oceany. Poziom zaawansowany.
dział OCEANY: ZAAWANSOWANE - menu (rozwiń)

Podnoszenie się poziomu morza

W historii Ziemi wielokrotnie dochodziło do zmian poziomu morza. Podczas ostatniej epoki lodowcowej poziom morza był znacznie niższy niż dziś, gdyż ogromne ilości wody były zamarznięte i zmagazynowane na lądzie. Obecnie poziom morza podnosi się, zaś za głównego sprawcę uważa się globalne ocieplenie.

Poziom morza zmienia się zarówno ze względu na zmiany ilości wody w oceanach, jak i wskutek ruchów skorupy ziemskiej. Reakcja litosfery Ziemi na zmiany w ilości i rozkładzie powierzchni lodowych i wodnych jest bardzo powolna, toteż dzisiejsze ruchy lądów są często wynikiem procesów, które zachodziły na powierzchni Ziemi wiele tysięcy lat temu. Zmiany ilości wody w oceanach mogą natomiast przebiegać szybciej.

Jakie procesy wpływają na zmiany poziomu morza i jaka jest skala tego zjawiska?

Dane geologiczne dowodzą, że w ciągu ostatnich 6000 lat poziom morza podnosił się o około 0,5-1,0 mm rocznie. Wartości uzyskane z pomiarów w różnych regionach nie są takie same, gdyż w danym miejscu ląd od czasu zakończenia epoki lodowcowej i stopienia się lodu może podnosić się lub opadać. Jednakże wzrost średniego poziomu morza w skali globalnej został spowodowany przede wszystkim przez wzrost objętości wód (wskutek wzrostu ich temperatury) i przez dostawy wody z topniejących lądolodów i lodowców. Przez ponad 3000 lat proces podnoszenia się poziomu morza przebiegał bardzo powoli: 0,1-0,2 mm rocznie. W XX wieku tempo wzrostu znacznie się zwiększyło i obecnie wynosi około 10 razy więcej, czyli 1,0-2,0 mm na rok. Wzrost poziomu morza o 1 centymetr powoduje utratę pasa wybrzeża o szerokości 1 m.

Mimo, iż powszechnie uważa się, że wzrost poziomu morza jest spowodowany głównie topnieniem lodowców, to najważniejszą przyczyną jest to, że gęstość wody maleje wraz ze wzrostem jej temperatury. Proces znany pod nazwą rozszerzalności cieplnej prowadzi do wzrostu objętości wody. Oceany zachowują się jak naczynia wypełnione wodą: podniesienie się poziomu wody to jedyny możliwy sposób reakcji na jej zwiększającą się objętość.

Podnoszenie się poziomu morza

1. Wzrost temperatury powoduje spadek gęstości wody morskiej. Prowadzi to do wzrostu jej objętości. Ponieważ oceany zachowują się jak naczynia wypełnione wodą, wzrost poziomu morza to jedyny sposób, w jaki mogą zareagować na wzrost objętości wody. Prowadzi to ostatecznie do zalania terenów wybrzeży.
Autor: Lucinda Spokes.

Topnienie lodu na powierzchni lądów jest drugim ważnym czynnikiem powodującym wzrost poziomu mórz (topnienie gór lodowych nie ma znaczenia, co jest przykładem zastosowania prawa Archimedesa). Gdyby wszystkie pokrywy lodowe Antarktydy i Grenlandii uległy stopieniu doszłoby do podniesienia poziomu morza o 70 metrów! Oznacza to, że niewielkie zmiany w objętości tych pokryw lodowych mogą mieć znaczny wpływ na poziom morza. Woda uwięziona w pozostałych lodowcach na Ziemi wystarczy w razie stopienia, by poziom morza podniósł się o pół metra.

Prawo Archimedesa mówi: "Przedmiot całkowicie lub częściowo zanurzony w wodzie podlega sile wyporu równej ciężarowi wypartej przez niego cieczy".

Choć lądolody Antarktydy są "magazynami" ogromnych ilości wody, to ich topnienie nie jest uznawane za główną przyczynę wzrostu poziomu morza w minionym stuleciu. Nawet biorąc pod uwagę postępujące globalne ocieplenie, temperatury w lecie wciąż nie są dostatecznie wysokie, by stopić znaczące ilości lądolodu. Przeciwnie, globalne ocieplenie powoduje raczej większe opady śniegu (w "normalnych" warunkach opady na Antarktydzie należą do rzadkości), co z kolei prowadzi do powiększania się pokryw lodowych i tym samym spadku poziomu morza w tym rejonie. Na czaszy lodowej Zachodniej Antarktydy prowadzonych jest szereg badań, gdyż zawiera ona takie ilości zamarzniętej wody, że w razie jej stopienia poziom morza podniósł by się o sześć metrów. Niedawno doszło do odłamania znacznych powierzchni lodowca szelfowego Larsena. Rodzi to obawy, że zmniejszy się stabilność pokryw lodowych Antarktydy, wskutek czego będą się one osuwać do morza, co będzie powodowało wzrost jego poziomu.

Lodowiec na obrzeżach Antarktydy

2. Zdjęcie satelitarne lodowca Larsena, na obrzeżach Antarktydy. Kolor niebieski oznacza miejsca na powierzchni lodu wypełnione topniejącą wodą. W lutym 2002 r. blok lodu o powierzchni 3250 km2 oddzielił się i z lodowca ubyło około 720 mld ton lodu!
Źródło: NASA

Temperatura powietrza latem na Grenlandii jest wystarczająco wysoka, by doszło do stopienia czap lodowych. Jest zatem bardziej prawdopodobne, że procesy zachodzące w tym regionie przyczynią się bardziej do wzrostu poziomu morza niż procesy zachodzące na Antarktydzie.

Zmiany w ilości wody, jaka jest magazynowana na obszarach lądowych w zbiornikach retencyjnych i w postaci wód podziemnych prawdopodobnie także mają wpływ na zmiany poziomu morza. Brak jest jednakże dokładnych danych o wielkości tego wpływu.

Według przewidywań opartych na wyliczeniach przy pomocy modeli komputerowych, poziomu morza będzie nadal wzrastał w XXI wieku. Są to jednak prognozy bardzo wątpliwe, gdyż brak jest wystarczająco długich serii pomiarowych, z różnych części świata, które posłużyłyby do weryfikacji modeli. Najbardziej wiarygodne prognozy mówią, iż poziom wody w oceanach do końca XXI wieku podniesie się o około 11 do 77 cm. Jak widać zakres możliwych zmian jest ogromny, wszystkie badania bowiem wskazują na nierównomierny wzrost poziomu morza na świecie.

Jakie są skutki wzrostu poziomu morza?

Wzrost poziomu morza o 1 cm powoduje utratę pasa wybrzeża o szerokości około 1 m. Skutki tego procesu są różnorodne i o różnym zasięgu.

  • Większość ludności świata mieszka na wybrzeżach. W Bangladeszu ponad 17 milionów ludzi zamieszkuje tereny położone na wysokości do 1 m n.p.m.
  • Zatapianie terenów nadbrzeżnych stanowi duże niebezpieczeństwo dla zdrowia i życia ludzi. Wiele osób może stracić życie, zaś migracje ludności z terenów zalanych, zwłaszcza w krajach rozwijających się, spowodują wzrost ryzyka rozprzestrzeniania się chorób. Może także nastąpić niedobór słodkiej wody oraz pogorszenie jej jakości, co także będzie miało wpływ na zdrowie mieszkańców zagrożonych rejonów.
  • Niektóre ekosystemy prawdopodobnie ulegną zagładzie, gdyż nie wszystkie gatunki mają zdolność do szybkiej adaptacji np. do zmiany zasolenia wody, czy też zaniku pokrywy lodowej.
  • Regiony nadbrzeżne odgrywają ważną rolę w rozwoju rybołówstwa, rolnictwa, turystyki i transportu morskiego. Istniejące zabezpieczenia przeciwpowodziowe na wybrzeżach chronią ich naturalne zróżnicowanie oraz umożliwiają realizowanie wymienionych rodzajów działalności człowieka. Równocześnie jednak mogą prowadzić do lokalnego wzrostu poziomu morza, gdyż często odcinają dany akwen od równiny zalewowej. Jakiekolwiek uszkodzenia w tej infrastrukturze mogą doprowadzić do katastrofalnych w skutkach powodzi.

O tej stronie:

Autor: Lucinda Spokes - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - Wielka Brytania
1. Recenzent: Dr Julian Andrews - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - Wielka Brytania
2. Recenzent: Prof. Chris Vincent - Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - Wielka Brytania
ostatnia aktualizacja: 2004-06-22
Tłumaczenie na język polski: Dr Agnieszka Wypych, Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Ostatnia modyfikacja: piątek, 13 lipiec 2018, 11:07