De zeespiegel steeg in het verleden soms met drie meter per eeuw, of 30 mm per jaar. Het huidige stijgingspercentage is 3,2 mm per jaar. Dat ontdekte dr. Fiona Hibbert, een geoloog aan de York University in het Verenigd Koninkrijk.
Dr. Hibbert werkt aan een project genaamd ExTaSea. Dat voorspelt worstcasescenario's voor zeespiegelstijging over de hele wereld. Het doel is om beleidsmakers te helpen bij het nemen van lange termijn beslissingen, bijvoorbeeld over de locatie van duurzame infrastructuur.
Het is bijzonder moeilijk om modellen te bedenken die dergelijke voorspellingen kunnen doen, zegt ze.
"We zijn niet helemaal zeker van alle processen die erbij betrokken zijn. Als een ijskap smelt is daar een heel lange periode mee gemoeid, wat best moeilijk is om in een model te stoppen."
En het smelten zelf verandert de rest van het systeem - bijvoorbeeld door de belasting van de aardkorst te verlichten, die vervolgens gedurende duizenden jaren in slow motion terugkaatst.
Een ander probleem is dat gegevens over de recente zeespiegelstijging slechts 150 jaar oud zijn voor getijmeters en slechts 20-25 jaar voor satellietmetingen.
Daarom kijken geologen zoals dr. Hibbert en professor Alessio Rovere, een geowetenschapper aan de Universiteit van Bremen in Duitsland, terug om te zien wat er tijdens de laatste interglaciale periode is gebeurd.
Interglaciaal
We leven in een interglaciale periode die bekend staat als het Holoceen. "De afgelopen 6.000 jaar hebben de mensen genoten van een vrij stabiel klimaat en een redelijk stabiel zeeniveau, en daardoor hebben ze voorspoed gehad", aldus prof. Rovere.
De meest vergelijkbare periode die in tijd het dichtst bij het Holoceen ligt in het geologische verleden is het laatste interglaciaal, dat plaatsvond tussen 125.000 en 118.000 jaar geleden. Gedurende deze tijd was de temperatuur op aarde ongeveer één tot twee graden hoger dan de pre-industriële basistemperaturen die worden gebruikt om de klimaatverandering te meten. Dat komt door kleine verschillen in de helling en baan van de aarde.
Geologen kunnen op dit moment aanwijzingen vinden voor het zeeniveau aan de hand van versteende koraalriffen die als kliflagen waren gestrand toen de zeeën zakten. Net als de chemische samenstelling van kleine, mariene organismen die bekend staan als foraminiferen, geven die een idee van het niveau van de zee in het verleden, zegt dr. Hibbert.
En prof. Rovere, die het project WARMCOASTS runt, bespreekt ook wat oude stranden - die ook lagen in de kliffen werden - ons kunnen vertellen.
"Een strand heeft tegenwoordig zand dat zich langs de kustlijn vormt. Stel je voor dat dit allemaal in de tijd kan worden bevroren omdat het een rots wordt. Zo kunnen we terug gaan en naar rotsen kijken die vroeger stranden waren, " zei hij. Op basis van hun kenmerken en de schelpen die erin bewaard zijn gebleven, kunnen we een link maken met de veranderende zeespiegel, zei hij.
Het is echter lastig om de juiste boodschap van versteende riffen en stranden te lezen. Een terugtrekkende zee kan restanten van haar aanwezigheid op één plaats achterlaten, en ze te verplaatsen.
Prof. Rovere ondervond deze problemen toen hij probeerde de blijvende puzzel van mysterieuze, enorme rotsblokken op te lossen die bovenop 15 meter hoge kliffen op het eiland Eleuthera in de Bahama's liggen. Terwijl sommigen in het veld denken dat ze daarheen zijn geslingerd door superstormen, denken anderen, waaronder hij, dat een combinatie van hogere zeespiegel samen met kleinere stormen verantwoordelijk was.
Tien keer hoger
Ondanks deze uitdagingen heeft dr. Hibbert oude koraalrifanalyses van wetenschappers over de hele wereld samengevoegd en geconcludeerd dat de zeespiegel met echt hoge snelheden steeg, tot wel drie meter per eeuw. Dat is ongeveer tien keer sneller dan de huidige stijging.
Rovere wil een database te creëren die een genuanceerd verhaal kan geven over hoe de zeespiegel op verschillende plaatsen veranderde en over de kracht van de golven tijdens het laatste interglaciaal.
Rovere maakt daarbij ook gebruik van modellen die vaker door ingenieurs worden toegepast om de impact van golven en stromingen in havens te begrijpen. Ze kunnen hem helpen begrijpen hoe zand werd afgezet langs interglaciale kusten.
"Door deze twee verschillende disciplines te combineren kunnen we veel meer zeggen over het verleden dan alleen de geologische interpretatie van de rotsen, "zei hij.
Zijn werk levert iets andere cijfers op.
"Sommige rotsmonsters wijzen op een bepaald moment tijdens deze warme periode dat de zeespiegel van drie meter naar zes meter steeg," zei hij. Dit komt neer op ongeveer 10 mm per jaar. Die sprong gebeurde in relatief korte tijd, zegt hij.
"Dit is echt interessant omdat we ons op dit moment in een warme periode bevinden - zowel natuurlijk als door klimaatverandering. In het laatste interglaciaal vond deze snelle stijging plaats zelfs zonder dat we extra warmte aan het klimaat toevoegden.
"Nu praten we veel over dit idee, maar wat als het waar is? Het betekent dat er een mogelijkheid is dat ijs nog sneller smelt dan in het tempo dat we als mensen veroorzaken.
Prof. Rovere zegt dat een zeespiegelstijging van 10 mm per jaar het bijna onmogelijk maakt voor de samenleving om zich op tijd aan te passen. "Dat betekent dat we onze steden gewoon moeten verlaten, "voegde hij eraan toe.
Versnelling
Het vooruitzicht van een plotselinge versnelling van het smelten van ijs wordt verder ondersteund door het werk van dr. Yucheng Lin, een student van dr. Hibbert.
Dit keer is de referentieperiode 24.000 tot 11.000 jaar geleden, de meest recente dooiperiode van de aarde, die voorafging aan het Holoceen. Ze ontdekten dat de zee op het hoogtepunt van de dooi met 3,6 meter per eeuw steeg.
"Het zijn weer hele hoge cijfers, dus ijskappen kunnen heel snel massa verliezen" zei dr. Hibbert. Ze onderzoekt nu welke gevolgen zo'n snel afsmelten nu aan verschillende kusten zou hebben.
Het onderzoek in dit artikel is gefinancierd door de EU.
Dit artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd op Horizon: het EU Research & Innovation magazine | Europese Commissie.
