Det kan ta fram till 2060 -talet att veta hur mycket havsnivån kommer att stiga i slutet av detta århundrade, enligt en ny Rutgers University-New Brunswick-ledd analys. Studien är den första som kopplar samman globala och lokala havsnivåhöjningar med simuleringar av två stora mekanismer genom vilka klimatförändringar kan påverka det stora Antarktis inlandsis.

Jorden står inför ett brett spektrum av möjliga resultat med klimatförändringar. I det mindre allvarliga slutet, 2 fot av global genomsnittlig havsnivåhöjning 2100 skulle dränka mark som för närvarande är hem för cirka 100 miljoner människor. Mot den höga änden, 6 fot höjning skulle överbelasta de nuvarande bostäderna på mer än 150 miljoner. Båda scenarierna skulle få drastiska effekter i New Jersey och andra kuststater.

Men studien, publicerad idag i Jordens framtid , finner att forskare inte kommer att kunna avgöra, baserat på mätningar av storskaliga fenomen som global havsnivå och förändringar i Antarktis, vilket scenario planeten står inför fram till 2060 -talet. Så kustsamhällen borde ha flexibla beredskapsplaner för ett brett spektrum av resultat senast 2100 och framåt, studien avslutas.

"Det finns mycket oklarhet i prognoserna för höjning av havsnivån efter 2050 och vi kan behöva leva med det ett tag, "sade Robert E. Kopp, studiens huvudförfattare och professor vid Institutionen för jord- och planetvetenskap vid Rutgers. "Vi kan sluta med en höjd av 8 meter havsnivå 2100, men vi kommer sannolikt inte att ha tydliga bevis för det senast 2050. ”

Världen kan göra lägre havsnivåutfall mycket mer sannolikt genom att uppfylla Parisavtalets mål från 2015 om att minska utsläppen av växthusgaser till noll under andra halvan av detta århundrade, studien visar. Forskare kan också bli snabbare att skilja mellan olika scenarier genom att studera fysiken för lokala isändringar och förfina rekonstruktioner av förändringar under varma perioder i geologisk historia.

Havsnivåhöjning utgör en potentiellt existentiell risk för jordens lågt liggande städer och kustområden, så varje planerad ökning måste tas på allvar av planerare, miljötjänstemän, fastighetsägare och andra, sa Kopp, direktör för Rutgers 'Institute of Earth, Hav, och atmosfäriska vetenskaper. Förutom permanent nedsänkt kustland, havsnivåhöjning kommer att göra översvämningsskadorna från orkaner och nordöstra värre i framtiden, han sa.

"Du borde planera för 2050, samtidigt som man överväger vilka alternativ som ska följas under mer extrema scenarier efter 2050, "sa Kopp, som också är chef för Rutgers initiativ för kust- och klimatrisker och motståndskraft (C2R2).

Denna studie kombinerar ett väletablerat ramverk för havsnivåhöjning med en antarktisk isarkmodell som simulerar två vägar som kan leda till instabilitet i isark. Den första av dessa vägar, marin inlands instabilitet, har studerats i årtionden, men det andra, marin isklipps instabilitet, har nyligen betraktats som en viktig bidragsgivare till framtida havsnivåförändringar.

Kanske en process som kallas "hydrofracturing, "inblandad i uppdelningen av isen Larsen B 2002 på Antarktishalvön, lämna breda delar av Antarktis kust med 300 fot höga isklippor utsatta för det öppna havet och utsätts för kollaps under sin egen vikt? Om så är fallet, samspelet mellan hydrofrakturering och kollaps av isklipp kan driva den globala havsnivån mycket högre än beräknat i Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) s utvärderingsrapport från 2013 och i en studie från 2014 som leddes av Kopp.

"Den utbredda förlusten av ishyllor i Antarktis, drivs av ett värmande hav eller en värmande atmosfär, kan stava katastrof för våra kustlinjer - och det finns sunda geologiska bevis som stöder vad modellerna berättar för oss, "sade Robert M. DeConto vid University of Massachusetts Amherst, en medförfattare till studien och en av utvecklarna av den isarkmodell som används.

"Vi gör framsteg, men vi vet fortfarande inte exakt när dessa processer kan komma igång, och hur snabbt havsnivån kan stiga om de gör det. Ishyllorna är nyckeln. De håller tillbaka flödet av antarktisk is mot havet, så vi vill inte förlora dem. Problemet är, de håller inte särskilt länge när de sitter i varmt vatten eller om de är täckta med sommarsmältvatten, så att hålla globala temperaturer i schack är avgörande, "Tillade DeConto.

"Vår tidigare studie, som IPCC, fann att den globala havsnivåhöjningen i en högutsläpps framtid sannolikt skulle vara mellan 2 och 3,5 fot år 2100. Koppling i den fysiska modellen med marin is-klippa instabilitet ökar som sträcker sig till 4 till 7 fot, "Sa Kopp." Däremot, marin isklipps instabilitet har inte stor effekt om vi uppfyller Parisavtalets utsläppsmål. Det håller den troliga globala ökningen till cirka 1 till 3 fot. "

"Om vi ​​hamnar i en värld med 2 eller 2,5 meter (6.6 till 8 fot) global havsnivåhöjning år 2100, det är mycket att anpassa sig till, "Tillade Kopp." Det kräver ett flexibelt tillvägagångssätt, där det är möjligt:​​bygga för en halv fot till 1,3 fot havsnivåhöjning som sannolikt kommer att vara 2050, samtidigt som vi planerar alternativ som beror på vad vi lär oss under de närmaste decennierna och hur havsnivån stiger utöver det. "

Kopp är också medförfattare till en annan studie, ledd av Tufts University -forskaren Klaus Bittermann och publicerad idag i Miljöforskningsbrev , utvärdera havsnivåhöjningsfördelarna med att uppnå Parisavtalets mer ambitiösa 1,5 grader Celsius (2,7 grader Fahrenheit) temperaturmål snarare än dess rubrik 2 grader Celsius (3,6 grader Fahrenheit) mål. Den studien visade att en värld på 1,5 grader Celsius skulle nå en topphastighet för havsnivåhöjning cirka 0,7 tum per decennium mindre än i en värld av 2 grader Celsius-en potentiellt livräddande minskning för vissa sårbara kustekosystem.