För cirka 250 miljoner år sedan, när jorden inte hade några iskappor och vattnet runt ekvatorn var för varmt för reptiler, havsnivån steg och sjönk fortfarande med tiden. Nu, ett internationellt team av forskare har utvecklat ett sätt att spåra havsnivåns höjning och fall och att peka ut vad som orsakade förändringarna i frånvaron av inlandsisar.

"Dagens modeller föreslår 0,3 till 2,5 meter (1 till 8 fot) havsnivåhöjning under 2000-talet, främst på grund av inlandsisens smältning och termisk expansion, sa Mingsong Li, postdoktor i geovetenskap, Penn State. "Dock, vi vet att havsnivån fluktuerade även under tider då det inte fanns några inlandsisar på jorden. Frågan är, vad orsakade fluktuationen?"

Forskarna rapporterade i ett färskt nummer av Naturkommunikation att effekterna av jordens lutning på vattenmängderna i haven och i grundvattnet står för förändringarna i havsnivåerna under denna period, det tidiga trias.

"När havsnivån sjunker, grundvattennivån ökar, " sa Li. "Vi finner att sjöar ökar den biologiska mångfalden av pollen, och andra arter som gillade dessa ekosystem blomstrade. När sjöar minskar, mångfalden av pollen och arter minskar."

Förekomsten av sjöar och floder beror på grundvattennivåerna. Om grundvattnet minskar, sjöarnas storlek och djup minskar också, så storleken och mångfalden av sjöar och floder tjänar som en proxy för hur nära ytan grundvattenytan - toppen av grundvattnet - finns.

De normala proxyservrar som används för att indikera havsnivåförändringar är starkt beroende av information som erhålls från inlandsisar, men under en tid då dessa inlandsisar inte fanns, andra fullmakter var nödvändiga.

Forskarna tittade på sedimenten som bildas nära kanterna av där haven var. Om ett område är nära havets kust, havsdjupet är ganska grunt. Denna ytlighet orsakar blandning och störning av sedimenten, inklusive havsliv, som skapar de lager av sedimentärt berg som forskarna undersökte. Tidvatten, stormar och andra störningar på grunt vatten kommer att röra upp botten, längre från stranden, där vattnet är djupare, turbulens kan inte nå havsbotten, så att sedimenten kan sedimentera ostört.

Forskare kan datera sekvenserna av sediment som avsatts på havsbotten och, använder denna turbulensmodell, spåra havets kanter, tyder på en höjning av havsnivån.

Även om denna forskning gjordes med sediment från södra Kina, havsnivåerna under tidig trias betedde sig globalt.

"Jordens lutning bidrar till en polär temperaturgradient, " sa Li. "Med en stor lutning, mer vatten kommer in i atmosfären från mitten och högre breddgrader. Mer nederbörd slår mot de centrala kontinenterna och mer vatten kommer in i grundvattnet."

Under denna tid, det fanns haven och en stor central sjö som kallas Germanic Basin. Utvärdering av området där denna sjö fanns visar expansionen och sammandragningen av denna grundvattenbundna ytvattenförekomst.

Forskarna fann att jordens lutning har en periodicitet på cirka 33, 000 år, men att inom den tidsperioden, det finns en annan gungbräda av vingling vart 1,2 miljoner år. Om allt dagens grundvatten blev havsvatten, havsnivån skulle stiga mer än 1, 000 fot.

Aktuella uppskattningar av havsnivåhöjningen av den mellanstatliga panelen för klimatförändringar tar endast hänsyn till effekten av smältande istäcken, termisk expansion och antropogen intervention i vattenlagring på land. Li anser att balansen mellan grundvatten och havsvatten bör övervägas eftersom de mängder havsnivåhöjningar eller -sänkningar som kan uppstå på grund av en övergång från grundvatten till havsvatten kan vara stora.

Li noterar att ungefär två tredjedelar av världens städer med över 5 miljoner människor vardera ligger i låglänta kustområden mindre än 30 fot över nuvarande havsnivå.