Ny forskning från University of Hawai'i at Mānoa (UHM) avslöjar en stor del av det hårt urbaniserade området Honolulu och Waikiki, Hawaii riskerar att översvämmas av grundvatten – översvämningar som uppstår när grundvatten lyfts över markytan på grund av höjning av havsnivån. Shellie Habel, huvudförfattare till studien och doktorand vid UHM Institutionen för geologi och geofysik, School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST), och kollegor utvecklade en datormodell som kombinerar markhöjd, grundvatten plats, övervakningsdata, uppskattningar av tidvattenpåverkan, och numerisk grundvattenflödesmodellering för att simulera framtida översvämningsscenarier i stadskärnan när havsnivån stiger tre fot, som förväntas för detta århundrade under vissa klimatförändringsscenarier.

"Denna översvämning kommer att hota 5 miljarder dollar av beskattningsbar fastighet, översvämma nästan 30 miles av vägbanan och påverka fotgängare, kommersiella och fritidsaktiviteter, turism, transport, och infrastruktur, ", sa Habel. "Översvämningen kommer att inträffa oavsett strandväggskonstruktion, och kommer därför att kräva innovativ planering och intensiva ingenjörsinsatser för att ta emot stående vatten på gatorna."

Förvånande, forskarlaget upptäckte också att 86 % av de aktiva avloppsbrunnarna i studieområdet sannolikt för närvarande är översvämmade av grundvatten. Detta tyder på att avloppsvatten från avloppsvatten nu kommer ut i kustnära grundvatten och kustnära miljöer i undersökningsområdet. En höjning av havsnivån på cirka tre fot skulle helt översvämma 39 avloppsvatten, införa avloppsvatten vid markytan där människor arbetar och bor. Detta utgör ett allvarligt hälsoproblem som kommer att bli allt allvarligare när förorenat vatten börjar bryta mot markytan.

De fann också att grundvattenytan är nära markytan - inom två fot vid högvatten - på många ställen. Detta smala omättade utrymme innebär att grundvattenöversvämning kommer att bli ett allvarligt bekymmer långt före slutet av seklet. När det regnar och infiltration fyller detta utrymme, det är redan ett problem.

"Waikiki, porten till statens turistnäring, har för närvarande så smalt omättat utrymme att många byggprojekt som arbetar under markytan måste avvattna utgrävningen innan bygget kan påbörjas, sa Habel.

"Våra fynd tyder på att kustsamhällen i Hawaii och globalt utsätts för komplexa risker för översvämningar av grundvatten i samband med höjning av havsnivån utöver de typiska farhågorna för kusterosion och vågövertoppning, sa Chip Fletcher, professor i geologi och geofysik och biträdande dekanus i SOEST och huvudforskare på studien. "Grundvattenöversvämning kommer att kräva helt unika anpassningsmetoder om vi ska fortsätta leva i och utveckla kustzonen. Kustplanerare och samhällsaktörer kommer att behöva arbeta med arkitekter, ingenjörer, geologer, ekologer, ekonomer, hydrologer, och andra innovativa tänkare för att hantera dessa problem."

Denna studie identifierade särskilda platser och infrastruktur som kommer att vara sårbara för framtida översvämningar och är ett avgörande första steg mot att ta itu med framtida utmaningar. Teamet av forskare hoppas kunna använda denna metod för att identifiera framtida översvämningar och infrastruktur i riskzonen på andra platser, samt hjälpa till att utveckla anpassningsinsatser bland utsatta kustsamhällen.