Mennyit nő a tengerszint unokáink idejére?

Mennyi jég olvad el a klímaváltozás miatt, és mennyire vannak veszélyben a tengerparti városok? Erre az egyszerű kérdésre meglepően bonyolult a válasz. Infografikán mutatjuk be, hogy unokáinkat akkor is kellemetlen meglepetés érheti, ha magas parton laknak.

Már 2007-ben is vihart kavart a vezető kutatókat és klímapolitikai döntéshozókat egyesítő ENSZ-testület azzal, amikor szokásos jelentésében 18-59 centiméteres tengerszint-emelkedést jelzett előre a 21. század végéig. Az Éghajlat-változási Kormányközi Testület, az IPCC következtetéseit már akkor több kutató kifogásolta, főleg azért, mert szerintük az Antarktisz túl gyorsan olvad ahhoz, hogy a felső szint igaznak bizonyuljon.

Az IPCC pénteken véglegesíti 2013-as jelentésének első összefoglalóját. A dokumentum júniusban és szeptemberben kiszivárgott munkaverziói szerint a testület jóval magasabb, közel egyméteres szintemelkedésre számít. Ha egy méterrel magasabban állna a világtenger, Európában veszélybe kerülne Amszterdam, Chioggia, Gdansk, Hága, Ravenna, Szulina (a Duna-deltában) és Velence.

A különböző kutatási módszerek viszont egészen eltérő eredményeket adnak, amikor azt vizsgáljuk, hogy milyen gyorsan emelkedik a tengerszint, az átlagos szintemelkedés hogyan változik az egyes partszakaszokon, és a 22. század elején hol áll majd a legmagasabb tengerszintet jelző vízmérce. A válasz azért érdekes, mert az emberiség egynegyede tengerparton él.

Alapvetően két módszer áll az oceanográfusok rendelkezésére arra, hogy megválaszolják a bevezetőben feltett kérdést. Az első szerint össze kell adni az emelkedéshez vezető fizikai folyamatokból eredő növekményeket, a másik szerint a múltban mért tengerszintek adatsorát kell összekapcsolni a Föld átlaghőmérsékletével, számolva a felmelegedés sebességével - számol be a Nature.

2007-es számítások szerint az 1960-as évek óta évente átlagosan 1,8 millimétert nőtt a tenger. Amikor viszont a klímakutatók összesítették, hogy a lezajlott fizikai folyamatok egyenként mennyivel járultak ehhez hozzá, akkor csupán 1,1 milliméter jött ki, vagyis úgy tűnt, hogy az egész több, mint a modellszámítások összegzése (a részleteket lásd a fenti infografikán).

Ekkor javasolt más megközelítést Stefan Rahmstorf, a potsdami klímakutató központ (PICIR) oceanográfusa. Ő abból indult ki, hogy évente hány millimétert nőtt a tenger 1880 óta, és összevetette az egyes években mért átlaghőmérséklettel. Az összefüggés egyszerűnek bizonyult: ahogy melegedett a bolygó, úgy gyorsult a tengerszint emelkedése. Rahmstorf számításai szerint 1,4 méterrel is megnőhet a tenger 2100-ra.

Az ilyen számításokat nevezik szakkifejezéssel félempirikus modellezésnek, azért, mert tapasztalati úton, a korábban mért adatokból következtet a jövőre. A hátrányuk az, hogy a múltbeli folyamatok nem biztos, hogy egy az egyben megfeleltethetők a jövőnek.

A Sandy hurrikán okozta áradásban lerombolt hullámvasút az Atlanti-óceán partján, New Jersey-ben Forrás: AFP/Mark Wilson

Hogy jutottunk idáig?

Eközben a folyamatalapú modellezési eljárás is sokat fejlődött 2007 óta. Ma már jóval részletesebb adatok állnak a kutatók rendelkezésére arról, hogy mennyire melegszik (és tágul) a világóceán, de arról is, hogy mennyi édesvizet termelünk ki, amely végső soron a tengerbe folyik. Ennek köszönhetően már szinte teljes pontossággal választ lehet adni arra, hogy milyen folyamatok vezettek az 1960-2007 közötti szintemelkedéshez.

Ezzel együtt bőven van még mit fejleszteni a modelleken, például fontos kérdés, hogy pontosan mennyi jég fog elolvadni Grönlandon és az Antarktiszon. A sarki jégmezők teljes elolvadásával hosszú távon 65 méterrel emelkedne meg a tengerszint.

Összesítve: a folyamatalapú modelleket felhasználva az IPCC most 28-97 centiméteres tengerszint-emelkedést vár 2100-ra, de néhány tíz centiméternyi további emelkedés lehetséges. A félempirikus modellek jellemzően nagyobb, 1-2 méteres szintemelkedést jeleznek előre. A maximum azt jelentené, hogy 187 millió ember otthonát öntené el az ár a 21. század végére, Európában Hollandia körülbelül egyharmada kerülne víz alá, veszélybe kerülne Hamburg, és az Adria partja Ferraránál húzódna. A számítási módszer viszont nagyon vitatott a klímakutatók körében.

Óriási különbségek

Évi átlagban napjainkban már 3,2 milliméterrel nő a tengerszint, de helyi hatások miatt ennek a tízszerese is lehetséges. Miért? A légnyomás, a széljárás és a tengeráramlatok jelentősen befolyásolják, hogy hol mekkora a tengerszint. Az 1950-es évek óta a globális átlag három-négyszeresével nőtt a tengerszint az USA atlanti partján a Hatteras-foktól Észak-Karolináig. Ennek főként az az oka, hogy egyaránt gyengül a Golf- és az Észak-atlanti áramlat, amelyek korábban nagyobb mennyiségben sodorták a víztömegeket kelet fele.

Fontos összefüggés, hogy a szárazföldeknél és a nagy kiterjedésű jégmezők partján a gravitáció miatt magasabb a tengerszint. Ha viszont elolvad a jég, a gravitációs hatás is csökken. A Nature adatai szerint, ha annyi jég olvad el Grönlandon, hogy a világóceán 1 métert nő, akkor a sziget partjai közelében 2,5 méterrel süllyed a tenger, de jóval távolabb 1,3 méterrel emelkedhet.

Kutatók és mérnökök még csak most kezdik beépíteni ezeket az elemeket a helyi hatásokat előrejelző modellekbe. New York városának klímaváltozási bizottsága júniusban frissítette az ott várható szintemelkedésre vonatkozó becsléseket, amelyek szerint már 2050-re 30-60 centiméterrel nőne a tenger.

Így néz ki az Oosterscheldekering. Ez az egyik legnagyobb gát Hollandiában, ahol évtizedek óta probléma a növekvő tengerszint Forrás: AFP/Koen Van Weel

Helló, eocén!

Nem szoktunk belegondolni, de a szintemelkedés nem áll meg a 21. század végén. A hosszú távú becslések a néhány tucat centimétertől a több tíz méterig szóródnak. Arról, hogy mi lesz velünk hosszú távon, a paleoklimatológia szolgáltathat adatokat. Utoljára a pliocén időszakban, 2-6 millió évvel ezelőtt volt ennyi üvegházhatású gáz a légkörben, mint most.

Arról viszont kevés a megbízható adat, hogy a régmúltban hol mekkora volt a tengerszint: van olyan becslés, amely szerint a mostaninál 40 méterrel magasabban állt a világtenger, míg más számítások szerint korántsem volt ekkora különbség. Maureen Raymo, a Lamont-Doherty Földtani Laboratórium óceángeológusa elhagyott dél-afrikai gyémántbányákban, ausztráliai kőfejtőkben és észak-amerikai, domboldalba vágott utak mentén keresi a pliocén tengerpart nyomait.

Raymo és kollégái öt év múlva készülnek el az eredményeiket összegző tanulmánnyal. A kutató attól tart, hogy még ezek az adatok sem készítenek fel bennünket a legrosszabbra. Ha nem korlátozzuk a fosszilis tüzelőanyagok felhasználását, akkor az eocén időszakban találhatjuk magunkat.

55 millió évvel ezelőtt körülbelül 70 méterrel volt magasabban a tenger, és alig volt jég a sarkokon. Ekkora szintemelkedéssel az Amazonas medencéjét elöntené a víz, egész Florida víz alá kerülne, Hollandiának csak az egynegyede maradna szárazon, víz alá kerülne Rostock, Magdeburg, Kalinyingrád, Riga és Szentpétervár, Bologna, Verona és Kairó pedig tengerparti város lenne. A jó hír viszont az, hogy mindez több ezer év múlva következne be, vagyis lenne időnk az alkalmazkodásra.

Az infografika 2007-es adatai az IPCC-től, a 2011-es számítások John A. Church és kollégáinak a Geophysical Research Letters szakfolyóiratban megjelent tanulmányából származnak.