Эрозия скалистых берегов может резко ускориться из-за повышения уровня моря
Байдфорд

Бидефорд — исторический портовый город в устье реки Торридж в северном Девоне, на юго-западе Англии. Кредит: Шадрик и др.

Скалистые береговые линии могут отступить в будущем быстрее из-за ускорения повышения уровня моря. Это вызывает особую озабоченность, поскольку скалистые побережья составляют более половины береговых линий мира.

Это открытие нового исследования Имперского колледжа Лондона , которое смоделировало вероятные будущие скорости отступания скал двух скалистых побережий в Великобритании. Прогнозы основаны на прогнозах повышения уровня моря для различных сценариев выбросов парниковых газов и изменения климата.

Согласно результатам исследования, каменистые берега, которые традиционно считались стабильными по сравнению с песчаными берегами и мягкими скалами, вероятно, отступят со скоростью, невиданной в течение 3000-5000 лет.

На британских исследовательских площадках в Йоркшире и Девоне это приведет к тому, что утесы каменистого побережья отступят вглубь суши не менее чем на 10–22 метра (33–72 фута). Скорость эрозии, вероятно, в три-семь раз превышает сегодняшнюю скорость, а потенциально может достигать десятикратной.

Повышение уровня моря ускорило эрозию каменистых береговых линий на участках исследования

Учебные сайты. А) Карта Великобритании с расположенными достопримечательностями. B) Расположение пробного участка в Бидефорде. C) Местоположение образца Scalby. D) Топография Байдфорда и образцы мест. E) Топография Скалби и места выборки. F) Фотография поля Байдефорд. G) Фотография поля Скалби. Кредит: Шадрик и др.

Старший автор доктор Дилан Руд из Имперского департамента наук о Земле сказал: «Эрозия побережья представляет собой один из самых больших финансовых рисков для общества из-за любой природной опасности. Некоторые скальные утесы уже разрушаются, и в течение следующего столетия скорость эрозии скалистых берегов может возрасти в десять раз. Даже скалистые побережья, которые были стабильными в течение последних ста лет, вероятно, отреагируют на повышение уровня моря к 2030 году».

Во всем мире побережья являются домом для сотен миллионов людей и сотни миллиардов долларов инфраструктуры, такой как дома, предприятия, атомные электростанции, транспортные связи и сельское хозяйство.

Исследователи призывают политиков, специалистов по планированию и страховых компаний принять меры для классификации скалистых побережий как районов высокого риска при планировании будущих мер реагирования на изменение климата. Авторы также говорят, что нам необходимо ограничить изменение климата, достигнув чистого нуля в качестве первоочередной задачи.

Доктор Руд добавил: «Эрозия скалистых берегов необратима: сейчас самое время ограничить будущий подъем уровня моря, пока не стало слишком поздно. Человечество может напрямую контролировать судьбу наших береговых линий, сокращая выбросы парниковых газов — будущее наших побережий в наших руках».

Исследование будет опубликовано сегодня (18 ноября) в журнале Nature Communications .

Относительный уровень моря Бидефорд и Скалби

Относительный уровень моря в прошлом и будущем за 1900–2100 годы для Байдфорда (пунктирная линия) и Скалби (сплошная линия). Кредит: Шадрик и др.

Каменистая дорога

Новое исследование является первым, в котором проверяются модели ожидаемой эрозии скальных берегов из-за повышения уровня моря с использованием данных наблюдений в доисторических временных масштабах. Предыдущие исследования в основном были сосредоточены на теоретических моделях мягких песчаных берегов. Новые результаты показывают, что по мере того, как уровень моря продолжает расти, скорость береговой эрозии также будет увеличиваться.

Чтобы изучить будущую скорость эрозии, исследователи изучили прошлую и нынешнюю скорость отступания скал на береговых линиях возле Скалби в Йоркшире и Байдфорда в Девоне, обнаружив, что к 2100 году они, вероятно, отступят на 13–22 м и 10–14 м соответственно.

Они собрали образцы горных пород и проанализировали их на наличие редких изотопов, называемых космогенными радионуклидами (CRN), которые накапливаются в горных породах, подвергающихся воздействию космических лучей. Концентрации CRN в породе показывают, как быстро и как долго скала подвергалась воздействию, отражая скорость эрозии и отступления.

Cliff Retreat прогнозирует Бидефорд и Скалби

Прогнозы отступления скал на основе будущих сценариев уровня моря в Бидефорде (а) и Скалби (б). Кредит: Шадрик и др.

Они объединили эти данные с наблюдаемой топографией побережья, чтобы откалибровать модель, которая отслеживает эволюцию этих скалистых побережий с течением времени, прежде чем сравнивать их с темпами прошлых изменений уровня моря, датируемых 8000 лет назад. Они обнаружили, что скорость береговой эрозии на этих двух участках почти соответствует скорости повышения уровня моря.

Исследователи говорят, что это явное свидетельство причинно-следственной связи между отступлением скал и уровнем моря, на основе которой можно делать прогнозы на будущее, и что скалистые берега более чувствительны к повышению уровня моря, чем считалось ранее. По их словам, результаты могут быть применены к каменистым побережьям по всему миру, потому что этот тип скал распространен во всем мире, и похожие твердые скальные побережья, вероятно, будут реагировать аналогичным образом на повышение уровня моря.

Ведущий автор д-р Дженнифер Шадрик, которая руководила работой в Имперском Департаменте наук о Земле и инженерии в качестве члена Партнерства NERC по науке и решениям для докторантуры изменяющейся планеты, а сейчас работает в группе управления морскими и прибрежными рисками в JBA Consulting. , сказал: «Подъем уровня моря ускоряется, и наши результаты подтверждают, что в соответствии с этим ускорится отступление скалистого побережья. Дело не в том, если, а в том, когда.

«Более позитивная новость заключается в том, что теперь, когда у нас есть лучшее представление о величинах и временных масштабах, мы можем соответствующим образом адаптироваться. Чем больше у нас будет данных о влиянии изменения климата на повышение уровня моря и береговую эрозию, тем больше мы сможем подготовить, отстаивая неотложные меры, направленные на защиту берегов и их сообществ».

Cliff Positions by 2100 Bideford and Scalby

Прошлые, настоящие и прогнозируемые будущие положения обрывов к 2100 году в Бидефорде (а) и Скалби (б). RCP 8 (красные линии) представляет текущую траекторию выбросов парниковых газов. Кредит: Шадрик и др.

Повышение уровня моря

Прогнозируется, что по мере потепления климата уровень моря поднимется на один метр к 2100 году, если не будут сокращены выбросы парниковых газов.

Это исследование является первым, подтвердившим с помощью данных наблюдений, что скорость эрозии побережья в прошлом соответствовала скорости повышения уровня моря в доисторических временных масштабах. Исследователи говорят, что эта эрозия была вызвана волнами, которые, вероятно, станут больше и мощнее по мере того, как в будущем уровень моря будет повышаться, и все больше земли будет отдано морю.

Хотя в этом исследовании рассматривались последствия повышения уровня моря, в нем не учитывались последствия более сильных штормов, которые, согласно некоторым исследованиям, будут происходить чаще из-за изменения климата. Затем исследователи адаптируют свою модель, чтобы также прогнозировать скорость отступания скал для берегов с более мягкими скалами, такими как мел.

Доктор Руд сказал: «Наше исследование не учитывало влияние усиления штормов, которые могут стать сильнее и чаще в будущем по мере изменения климата, на эрозию скал, вызываемую волнами. Однако усиление штормов только ускорит отступление утеса даже больше, чем мы прогнозировали. Это еще один аспект климатического кризиса, который мы учтем в будущих исследованиях, чтобы дать более полную картину вероятной скорости эрозии скалистых берегов. Мы также стремимся улучшить наши модели для берегов с более мягкими скалами, где более важна эрозия, не связанная с волнами».

Доктор Шадрик сказал: «Результаты являются суровым предупреждением о том, что мы должны лучше адаптироваться к отступлению в прибрежных районах или столкнуться с потерей людей, домов и инфраструктуры, которые называют прибрежные районы своим домом».

Соавтор исследования доктор Мартин Херст из Университета Глазго сказал: «Смысл в том, что скалистые побережья более чувствительны к повышению уровня моря, чем считалось ранее. Нам нужно уделять больше внимания тому, как наши скалистые берега продолжают разрушаться по мере повышения уровня моря.

«Повышенные риски эрозии на наших побережьях будут сохраняться в течение этого столетия. Даже если завтра мы достигнем чистого нуля, значительное повышение уровня моря уже заложено, поскольку наш климат, ледники и океаны продолжают реагировать на уже произошедшие выбросы».

Ссылка: «Повышение уровня моря, вероятно, ускорит скорость отступания скалистых берегов» 18 ноября 2022 г., Nature Communications .
DOI: 10.1038/s41467-022-34386-3

Это исследование финансировалось Советом по исследованиям окружающей среды (NERC), Британской геологической службой (BGS) и Австралийской организацией ядерной науки и технологий (ANSTO).

Изменение климата
Дата публикации: 2022.11.19