Vzestup hladiny oceánů

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Tento článek pojednává o současné a předpokládané zvýšení průměrné hladiny světových moří v souvislosti se změnou klimatu.. Možná hledáte: obecné informace o vzestupu hladin oceánů, které najdete v článku Transgrese.
Satelitní pozorování vzestupu mořské hladiny od roku 1993 do roku 2021.

Měření přílivu ukazují, že současný globální vzestup mořské hladiny začal v polovině 19. století.[1] Pod vzestupem hladiny oceánů se myslí eustatická změna – globální růst průměrné hladiny moří v důsledku změn celkového objemu (v důsledku teplotní roztažnosti a/anebo změny množství) vody v oceánech. Mírou eustatického růstu je globální střední hladina moře. Mezi lety 1900 a 2017 se celosvětově průměrná hladina moře zvýšila o 16-21 cm.[2] Přesnější údaje získané ze satelitních radarových měření ukazují zrychlující se vzestup o 7,5 cm[3] v letech 1993–2017, což představuje průměrnou rychlost 31 mm za desetiletí. Toto zrychlování je způsobeno především změnou klimatu, která zahrnuje ohřívání oceánů a tání pevninských ledovců.[4] V letech 1993–2018 se tepelná roztažnost vody podílela na zvyšování hladiny moří 42 %, tání ledovců mírného pásma 21 %, Grónska 15 % a Antarktidy 8 %.[3] Klimatologové očekávají, že se toto tempo bude v průběhu 21. století dále zrychlovat, přičemž podle nejnovějších měření v současnosti hladina moří stoupá o 3,6 mm ročně.[5][6]

Předpovídat budoucí vývoj hladiny moří je náročné vzhledem ke složitosti mnoha aspektů klimatického systému a časovému zpoždění reakcí mořské hladiny na změny teploty na Zemi. Vzhledem k tomu, že výzkum klimatu v oblasti minulých a současných hladin moří vede ke zdokonalování počítačových modelů, prognózy se neustále zvyšují. V roce 2007 Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC) předpokládal do roku 2099 zvýšení hladiny o 60 cm,[7] ale ve své zprávě z roku 2014 zvýšil nejvyšší odhad na přibližně 90 cm.[8] Řada pozdějších studií dospěla k závěru, že vzestup hladiny světového oceánu v tomto století o 200–270 cm je „fyzikálně pravděpodobný“.[3][9][10] Podle konzervativního odhadu dlouhodobých prognóz každý stupeň Celsia zvýšení teploty vyvolá vzestup mořské hladiny o přibližně 2,3 metru po dobu dvou tisíciletí (2 000 let): příklad klimatické setrvačnosti.[2] V únoru 2021 vyšel v časopise Ocean Science článek, který naznačuje, že minulé prognózy globálního vzestupu mořské hladiny do roku 2100 uváděné IPCC byly pravděpodobně konzervativní a že mořská hladina stoupne více, než se dříve očekávalo.[11]

Hladina moří se nezvýší všude na Zemi rovnoměrně a v některých lokalitách, například v Arktidě, dokonce mírně poklesne.[12] Mezi místní faktory patří tektonické vlivy a poklesy pevniny, příliv a odliv, mořské proudy a bouře. Zvýšení hladiny moří může výrazně ovlivnit lidskou populaci v pobřežních a ostrovních oblastech.[13] Při oteplení o několik stupňů trvajícím po tisíciletí se očekávají rozsáhlé záplavy pobřežních oblastí.[14] Dalšími důsledky jsou vyšší přívaly bouří a nebezpečnější tsunami, vysídlení obyvatelstva, ztráta a degradace zemědělské půdy a škody ve městech.[15][16][17] Ovlivněno bude také přírodní prostředí, jako jsou mořské ekosystémy, kde ryby, ptáci a rostliny ztratí část svého životního prostředí.[18]

Společnosti se mohou zvyšování mořské hladiny přizpůsobit třemi různými způsoby: zavést řízený ústup, přizpůsobit se změnám v pobřežních oblastech nebo se proti zvyšování mořské hladiny chránit pomocí tvrdých stavebních postupů, jako jsou mořské zdi, nebo měkkých přístupů, jako je obnova dun a posilování pláží. Někdy jdou tyto adaptační strategie ruku v ruce, jindy je však třeba volit mezi různými strategiemi.[19] V případě některých lidských prostředí, jako jsou tzv. potápějící se města, může být adaptace na zvyšování mořské hladiny umocněna dalšími environmentálními problémy, jako je například pokles hladiny. Přírodní ekosystémy se obvykle přizpůsobují stoupající hladině moře tím, že se přesunou do vnitrozemí; nemusí to však být vždy možné kvůli přírodním nebo umělým překážkám.[20]

Projekce vzestupu hladiny oceánů do roku 2100[editovat | editovat zdroj]

Svět se šestimetrovým nárůstem hladiny moře, reprezentovaným červeně

Projekce vzestupu hladiny oceánů se liší v předpovědích možných změn společenských a přírodních systémů, které mohou ovlivnit vývoj klimatických změn a s nimi spjatých změn v příčinách nárůstu hladiny oceánů (teploty a masy vody). Jednotlivé projekce jsou tak založeny na scénářích možného vývoje globálních teplot (reprezentativní směry vývoje koncentrací), a tudíž operují jen v rámci určité pravděpodobnosti (intervalu spolehlivosti). I když se všechny projekce shodují na postupování růstu hladiny oceánů, odhady míry nárůstu se výrazně liší v závislosti na využitých modelech, faktorech a předpokládaných scénářích. Významným faktorem jsou nejistoty a limity spojené s fyzickými modely – modelování reakcí a změn grónského a antarktických ledových příkrovů, ledovců, zásob podzemních vod a stérického efektu (teplotní roztažnosti a kompenzace salinity–hustoty vody).[21]

Mezivládní panel pro změnu klimatu v páté hodnotící zprávě o klimatických změnách v roce 2014 odhadl možný vývoj růstu na rozmezí 26–61 cm do konce století za předpokladu drastického snížení emisí na scénář RCP2.6, tento odhad je však za současného vývoje považován za optimistický. Pro vyšší emise (bez mitigačních opatření – scénář RCP8.5) IPCC předpokládá nárůst hladiny oceánů v rozpětí 52–98 cm – jedná se o zvýšení odhadů růstu oproti Čtvrté hodnotící zprávě IPCC z roku 2007 o cca 60 %.

Většina expertů však odhaduje scénáře prudšího nárůstu hladiny oceánů, než IPCC, zejména pro scénáře vyšších emisí skleníkových plynů.

I v případě realizace nízkoemisních scénářů však podle modelů bude hladina moří růst další stovky let, kvůli pomalé reakci mas oceánů na rychlejší změny klimatu. Predikce dlouhodobé míry růstu a nejhoršího možného vývoje je důležitá pro adaptaci zasažených pobřežních oblastí a ostrovů, hlavním nástrojem na zmírnění dopadů je však zpomalení nárůstu hladiny oceánů, jež se dá docílit jedině zmírňováním příčin globálního oteplování, zejména snižováním emisí skleníkových plynů.[22][23]

Příčiny[editovat | editovat zdroj]

Hlavními příčinami růstu hladiny moře jsou stoupání teploty oceánů (teplotní roztažnost) a tání ledu (u Antarktidy zkompenzované zvýšeným množstvím sněhových srážek)[24] a někdy možná i úbytek podzemních vod (v letech 2002-2014 jich ale přibylo[25]). Lokální změny úrovně hladiny moře mohou být způsobeny lokálními změnami teplot, salinity, anomáliemi atmosférického tlaku a větrem působícím na dlouhé dráze. Z dlouhodobého globálního hlediska mají výrazný vliv na úroveň hladiny zejména změny teplot.

Výměna vodní (ledové) masy mezi zemí a oceány se na globální úrovni hladiny oceánů projevuje v průběhu několika dnů,[26] vliv na oceánské proudy prostřednictvím změny teploty a salinity se však může projevovat s nástupem až desítek let.[27]

Dopady[editovat | editovat zdroj]

Nárůst teploty oceánů a úbytek ledu opřeného o pevninu se výrazně projevuje na dvou úrovních: první je vliv na počasí, a druhý se týká přímého dopadu vyšší hladiny oceánů na pobřežní oblasti. Významným důsledkem tání ledu z pevniny je vliv na termohalinní cirkulaci, pozorovaný například na zpomalování atlantické meridionální cirkulace (ev. vč. změn Golfského proudu[28]). Úbytek mořského ledu vede k transportu tepla (i latentního) do ovzduší, růst teploty v subtropech i v hloubkách přes sto metrů k možnosti zvláště rychlého a déletrvajícího uvolňování vodních par. Zeslabování cirkulace vody a zvyšování teploty rovněž může vést ku anoxickým událostem, které ohrožují celé mořské ekosystémy a život v mořích. Dalším trendem, který nepřímo souvisí se zvyšováním mořské hladiny, je okyselování oceánů, způsobené rozpouštěním antropogenního oxidu uhličitého v oceánech, a s ním spojené ohrožení živočišných druhů a ekosystémů, například korálových útesů. Ty však nárůst hladiny může přímo podpořit.[29]

Přímé dopady zvyšování hladiny oceánů by zasáhly zejména pobřežní oblasti, jež jsou v současnosti domovem přibližně pětiny světové populace.[30] Zvýšená hladina moře zmenšuje zdroje pitné vody, odplavuje úrodnou půdu, urychluje erozi pobřeží nebo zaplavuje celé níže položené ostrovy. Nejzranitelnější jsou zejména hustě osídlené delty řek v Africe a Asii a menší ostrovy.[30]

Měření a pozorování[editovat | editovat zdroj]

Nárůst hladiny moří po konci poslední doby ledové byl více než 100 metrů

Hladina moře nestoupá na všech místech ve stejné míře – lokálně může podléhat různým změnám, například subsidenci, výzdvihu pobřeží, vnitřní klimatické variabilitě nebo cyklickým oscilacím (například El Niño). Kvůli lokálním změnám je přímé měření úrovně hladiny málo spolehlivé. Variabilita v nárůstu (poklesu) hladiny oceánů rovněž znesnadňuje určení podílu antropogenních příčin tohoto nárůstu. Dlouhodobá zkoumání umožňují z dat odstranit krátkodobé výkyvy nebo oscilace – podle analýzy trendů globálního nárůstu hladiny moří se tak dá lidskému vlivu s jistotou připsat více než 45 % nárůstu hladiny moří.[31]

Nepřímé metody zaměřené na určení rychlosti tání ledu z pevnin zahrnují například měření prostřednictvím poměru přítomnosti izotopu kyslíku-18.

Přímé metody zahrnují globální satelitní měření a lokální měření prostřednictvím mareografu.

Satelit Jason-1 pokračoval v měření phladiny moře, které zahájil TOPEX / Poseidon. Následovali ho Oceánské topografické mise (OSTM), Jason-2 a Jason-3

Satelitní měření[editovat | editovat zdroj]

V roce 1992 byla vyslána satelitní mise TOPEX/Poseidon, zaměřená na mapování topografie povrchu oceánů prostřednictvím radiového výškoměru. V současnosti tutéž úlohu zastává mise OSTM (Ocean Surface Topography Mission) na satelitu Jason-2 (do roku 2013 i Jason-1).[32] Díky přesnosti v řádu centimetrů mise poskytuje spolehlivou topografickou mapu výšky oceánu, jakožto i přehled o oceánských proudech a množství tepla, které oceány pohlcují, v spojení s komplexnějšími pozemními měřeními systémem ponorných sond Argo.

Přílivová měřidla[editovat | editovat zdroj]

Dalším důležitým zdrojem pozorování hladiny moře je globální síť měřidel přílivu a odlivu . Na rozdíl od satelitního záznamu, tento záznam má spoustu prostorových mezer, ale delší časový záznam.[33] Pokrytí měřidel přílivu začalo především na severní polokouli, data z jižní polokoule zůstávají vzácná až do sedmdesátých let.[33] Nejdelší měření hladiny moře, měřeno NAP (Amsterdam Ordnance Datum) založená v roce 1675, jsou zaznamenány v Amsterdamu, Nizozemí.[34] Australská sbírka je také docela rozsáhlá, zahrnuje měření amatérského meteorologa, které začalo v roce 1837, a měření moře na malém útesu ostrova v Tasmánii. [35]

Určité lokální rozdíly hladiny moře můžeme pozorovat přímo z údajů měřidla přílivu a odlivu. Některé zaznamenané lokální změny jsou skutečně způsobeny rozdíly hladiny moře, zatímco jiné jsou způsobeny vertikálním pohybem půdy. Například v Evropě se často objevují značné rozdíly, jelikož některé oblasti zemského povrchu rostou, zatímco jiné klesají. Od roku 1970 zvýšení hladiny moře zaznamenala většina přílivových stanic, ale hladiny moře klesly podél severního Baltského moře kvůli post-glaciálnímu odrazu.[36]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Sea level rise na anglické Wikipedii.

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. WALKER, Jennifer S.; KOPP, Robert E.; LITTLE, Christopher M. Timing of emergence of modern rates of sea-level rise by 1863. Nature Communications. 2022-12, roč. 13, čís. 1, s. 966. Dostupné online [cit. 2022-02-19]. ISSN 2041-1723. DOI 10.1038/s41467-022-28564-6. (anglicky) 
  2. a b USGCRP. Climate Science Special Report. [s.l.]: [s.n.], 2017. 470 s. Dostupné online. Kapitola 12: Vzestup hladin moří. (anglicky) 
  3. a b c WCRP GLOBAL SEA LEVEL BUDGET GROUP. Global sea-level budget 1993–present. Earth System Science Data. 2018-08-28, roč. 10, čís. 3, s. 1554. Dostupné online [cit. 2022-02-19]. ISSN 1866-3516. DOI 10.5194/essd-10-1551-2018. (anglicky) 
  4. MENGEL, Matthias; LEVERMANN, Anders; FRIELER, Katja. Future sea level rise constrained by observations and long-term commitment. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2016-03-08, roč. 113, čís. 10, s. 2597–2602. Dostupné online [cit. 2022-02-19]. ISSN 0027-8424. DOI 10.1073/pnas.1500515113. PMID 26903648. (anglicky) 
  5. IPCC AR5 SYR. S. 62. IPCC 5th Assessment Synthesis Report [online]. 2014 [cit. 2022-02-19]. S. 62. Podle všech scénářů RCP rychlost stoupání mořské hladiny velmi pravděpodobně překročí rychlost 2,0 [1,7-2,3] mm/rok pozorovanou v letech 1971-2010.. Dostupné online. 
  6. IPCC SR OCC [online]. IPCC [cit. 2022-02-19]. Kapitola 4: Sea Level Rise and Implications for Low-Lying Islands, Coasts and Communities — Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate. Dostupné online. 
  7. IPCC AR4 SYR. S. 13–14. archive.ipcc.ch [online]. IPCC [cit. 2022-02-19]. S. 13–14. "Dosud používané modely nezahrnují nejistoty v oblasti zpětné vazby mezi klimatem a cyklem uhlíku ani nezahrnují veškeré účinky změn v proudění ledovců, protože chybí podklady v publikované literatuře.". Dostupné online. 
  8. MOONEY, Chris. Scientists keep upping their projections for how much the oceans will rise this century. Washington Post. Dostupné online. 
  9. BAMBER, Jonathan L.; OPPENHEIMER, Michael; KOPP, Robert E. Ice sheet contributions to future sea-level rise from structured expert judgment. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2019-06-04, roč. 116, čís. 23, s. 11195–11200. Dostupné online [cit. 2022-02-19]. ISSN 0027-8424. DOI 10.1073/pnas.1817205116. PMID 31110015. (anglicky) 
  10. GLOBAL AND REGIONAL SEA LEVEL RISE SCENARIOS FOR THE UNITED STATES [online]. NOAA, 2017 [cit. 2022-02-19]. "Projekce a výsledky uvedené v několika recenzovaných publikacích poskytují důkazy na podporu fyzikálně pravděpodobného zvýšení GMSL v rozmezí 2,0 m až 2,7 m a nedávné výsledky týkající se nestability antarktického ledového příkrovu naznačují, že takové výsledky mohou být pravděpodobnější, než se dříve předpokládalo.". Dostupné online. 
  11. GRINSTED, Aslak; CHRISTENSEN, Jens Hesselbjerg. The transient sensitivity of sea level rise. Ocean Science. 2021-02-02, roč. 17, čís. 1, s. 181–186. Dostupné online [cit. 2022-02-19]. ISSN 1812-0792. DOI 10.5194/os-17-181-2021. (anglicky) 
  12. SMEARS, Lydia; GUTIÉRREZ, Pablo. The strange science of melting ice sheets: three things you didn't know. the Guardian [online]. [cit. 2022-02-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  13. IPCC AR4 WG1. Kapitola 5: Observations: Oceanic Climate Change and Sea Level. archive.ipcc.ch [online]. [cit. 2022-02-19]. Dostupné online. 
  14. Read "Climate Stabilization Targets: Emissions, Concentrations, and Impacts over Decades to Millennia" at NAP.edu. [s.l.]: [s.n.] Dostupné online. (anglicky) DOI: 10.17226/12877. 
  15. IPCC TAR WGI [online]. IPCC, 2001 [cit. 2022-02-19]. Dostupné online. 
  16. Sea level to increase risk of deadly tsunamis. UPI [online]. [cit. 2022-02-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  17. HOLDER, Josh; KOMMENDA, Niko; WATTS, Jonathan. The three-degree world: cities that will be drowned by global warming. The Guardian. Dostupné online [cit. 2022-02-19]. ISSN 0261-3077. (anglicky) 
  18. Sea level rise, facts and information. Environment [online]. 2022-02-15 [cit. 2022-02-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  19. THOMSEN, Dana C.; SMITH, Timothy F.; KEYS, Noni. Adaptation or Manipulation? Unpacking Climate Change Response Strategies. Ecology and Society. 2012, roč. 17, čís. 3, s. art20. Dostupné online [cit. 2022-02-19]. ISSN 1708-3087. DOI 10.5751/ES-04953-170320. (anglicky) 
  20. Sea-level Rise. www.biologicaldiversity.org [online]. [cit. 2022-02-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  21. Benjamin P. Horton, Stefan Rahmstorf, Simon E. Engelhart, Andrew C. Kemp. Expert assessment of sea-level rise by AD 2100 and AD 2300. Quaternary Science Reviews. 2014. Dostupné online. DOI 0.1016/j.quascirev.2013.11.002. (anglicky) 
  22. Advancing the science of climate change : America's climate choices. Washington, D.C.: National Academies Press 1 online resource (xxi, 503 pages) s. Dostupné online. ISBN 9780309145893, ISBN 0309145899. OCLC 703170321 
  23. LEVERMANN, Anders; CLARK, Peter U.; MARZEION, Ben. The multimillennial sea-level commitment of global warming. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2013-08-20, roč. 110, čís. 34, s. 13745–13750. Dostupné online [cit. 2019-10-20]. ISSN 0027-8424. DOI 10.1073/pnas.1219414110. PMID 23858443. (anglicky) 
  24. https://phys.org/news/2021-08-snowfall-offset-sea-antarctic-ice.html - Increased snowfall will offset sea level rise from melting Antarctic ice sheet
  25. REAGER, J. T.; GARDNER, A. S.; FAMIGLIETTI, J. S. A decade of sea level rise slowed by climate-driven hydrology. Science. 2016-02-12, roč. 351, čís. 6274, s. 699–703. Dostupné online [cit. 2016-02-19]. ISSN 0036-8075. DOI 10.1126/science.aad8386. (anglicky) 
  26. LORBACHER, K.; MARSLAND, S. J.; CHURCH, J. A. Rapid barotropic sea level rise from ice sheet melting: SLR FROM MELTWATER. Journal of Geophysical Research: Oceans. 2012-6, roč. 117, čís. C6, s. n/a–n/a. Dostupné online [cit. 2019-11-03]. DOI 10.1029/2011JC007733. (anglicky) 
  27. STAMMER, D. Response of the global ocean to Greenland and Antarctic ice melting. Journal of Geophysical Research. 2008-06-24, roč. 113, čís. C6, s. C06022. Dostupné online [cit. 2019-11-03]. ISSN 0148-0227. DOI 10.1029/2006JC004079. (anglicky) 
  28. Quadfasel D. Oceanography: The Atlantic heat conveyor slows. Nature. December 2005, s. 565–6. Dostupné online. DOI 10.1038/438565a. PMID 16319866. Bibcode 2005Natur.438..565Q. (anglicky) 
  29. https://phys.org/news/2018-11-sea-coral-reef-islands.html - Rising sea levels may build, rather than destroy, coral reef islands
  30. a b 5 ways that climate change affects the ocean. ConservationInternational [online]. [cit. 2019-11-03]. Dostupné online. (anglicky) 
  31. Sonke Dangendorf, Marta Marcos, Alfred Müller, Eduardo Zorita, Riccardo Riva, Kevin Berk s Jürgen Jensen. Detecting anthropogenic footprints in sea level rise. Nature Communications. 2015. DOI 10.1038/ncomms8849. (anglicky) 
  32. https://www.star.nesdis.noaa.gov/sod/lsa/SeaLevelRise/ - NOAA Laboratory for Satellite Altimetry / Sea Level Rise
  33. a b [s.l.]: [s.n.] 
  34. Other Long Tide Gauge Records. www.psmsl.org [online]. [cit. 2019-11-03]. Dostupné online. (anglicky) 
  35. HUNTER, J.; COLEMAN, R.; PUGH, D. The Sea Level at Port Arthur, Tasmania, from 1841 to the Present: SEA LEVEL AT PORT ARTHUR. Geophysical Research Letters. 2003-4, roč. 30, čís. 7. Dostupné online [cit. 2019-11-03]. DOI 10.1029/2002GL016813. (anglicky) 
  36. Global and European sea level. European Environment Agency [online]. [cit. 2019-11-03]. Dostupné online. (anglicky) 

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]