När havsnivån stiger på grund av klimatförändringar, så gör de globala farorna och potentiella förödande skador från tsunamis, enligt en ny studie av ett partnerskap som inkluderade Virginia Tech.

Även mindre havsnivåhöjning, så mycket som en fot, innebär större risker för tsunamier för kustsamhällen världen över.

Hotet om stigande havsnivåer mot kuststäder och samhällen över hela världen är välkänt, men nya fynd visar den sannolika ökningen av översvämningar längre in i landet från tsunamis efter jordbävningar. Tänk på tsunamin som ödelade en del av norra Japan efter jordbävningen i Tohoku-Oki 2011, orsakar ett kärnkraftverk att smälta ner och sprida radioaktiv förorening.

Dessa fynd är i centrum för ett nytt Vetenskapens framsteg studie, under ledning av ett team med flera universitet från forskare från Earth Observatory i Singapore, Asian School of the Environment vid Nanyang Technological University, och National Taiwan University, med kritiskt stöd från Virginia Techs Robert Weiss, en docent vid institutionen för geovetenskap, del av Science College.

"Vår forskning visar att en höjning av havsnivån avsevärt kan öka tsunaminfaran, vilket innebär att mindre tsunamier i framtiden kan ha samma negativa effekter som stora tsunamier skulle göra idag, " sa Weiss, och tillägger att mindre tsunamier som genereras av jordbävningar med mindre magnituder förekommer ofta och regelbundet runt om i världen. För studien, Weiss var avgörande för att hjälpa till att skapa beräkningsmodeller och ramverk för dataanalys.

På Virginia Tech, Weiss fungerar som chef för National Science Foundation-finansierade Disaster Resilience and Risk Management forskarutbildningsprogram och är medledare för Coastal@VT, består av 45 Virginia Tech fakulteter från 13 avdelningar med fokus på samtida och framväxande kustzonsfrågor, såsom katastrofresiliens, migration, känsliga ekosystem, riskbedömning, och naturlig infrastruktur.

För studien, Weiss och hans partners, inklusive Lin Lin Li, en senior forskare, och Adam Switzer, en docent, vid Earth Observatory i Singapore, skapade datorsimulerade tsunamier vid nuvarande havsnivå och med havsnivåhöjningar på 1,5 fot och 3 fot i det kinesiska territoriet Macau. Macau är en tätbefolkad kustregion i södra Kina som i allmänhet är säker från nuvarande tsunamirisker.

Vid nuvarande havsnivå, en jordbävning skulle behöva tippa förbi en magnitud på 8,8 för att orsaka omfattande tsunamiöversvämning i Macau. Men med den simulerade havsnivåhöjningen, resultaten överraskade laget.

Havsnivåhöjningen ökade dramatiskt frekvensen av tsunamininducerade översvämningar med 1,2 till 2,4 gånger för ökningen på 1,5 fot och från 1,5 till 4,7 gånger för ökningen på 3 fot. "Vi fann att den ökade översvämningsfrekvensen bidrog till jordbävningar av mindre magnituder, som inte utgjorde något hot vid nuvarande havsnivå, men kan orsaka betydande översvämning vid högre havsnivåer, " sa Li.

I den simulerade studien av Macau—befolkning 613, 000—Switzer sa, "Vi producerade en serie tsunamiöversvämningskartor för Macau med hjälp av mer än 5, 000 tsunamisimuleringar genererade från syntetiska jordbävningar förberedda för Manila-graven." Det uppskattas att havsnivån i Macau-regionen kommer att öka med 1,5 fot år 2060 och 3 fot år 2100, enligt teamet av amerikansk-kinesiska forskare.

Risken för stora tsunamier i regionen Sydkinesiska havet kommer främst från Manila-graven, ett megatrustsystem som sträcker sig från offshore Luzon i Filippinerna till södra Taiwan. Manila Trench megathrust har inte upplevt en jordbävning större än en magnitud 7,8 sedan 1560-talet. Än, studie medförfattare Wang Yu, från National Taiwan University, varnade för att regionen delar många av egenskaperna hos källområdena som resulterade i jordbävningen på Sumatra-Andaman 2004, såväl som jordbävningen 2011 i norra Japan, båda orsakar enorma förluster av liv.

Dessa ökade faror från tsunamis bygger på redan kända svårigheter som kustsamhällen över hela världen står inför:den gradvisa förlusten av land direkt nära kusterna och ökade risker för översvämningar även under högvatten, när havsnivån ökar när jorden värms upp.

"Sydkinesiska havet är en utmärkt utgångspunkt för en sådan studie eftersom det är ett hav med snabb havsnivåhöjning och även platsen för många megastäder med betydande globala konsekvenser om de påverkas. Studien är den första i sitt slag på detaljnivå, och många kommer att följa vårt exempel, sa Weiss.

Beslutsfattare, stadsplanerare, akuttjänster, och försäkringsbolag måste arbeta tillsammans för att skapa eller försäkra säkrare kustlinjer, Weiss tillade.

"Havsnivåhöjningen måste beaktas för planeringsändamål, till exempel för återvinningsinsatser men också för att utforma skyddsåtgärder, såsom strandvallar eller grön infrastruktur."

Han lade till, "Det vi antog vara det absolut värsta fallet för några år sedan verkar nu vara blygsamt för vad som förutspås på vissa platser. Vi behöver studera lokala havsnivåförändringar mer omfattande för att skapa bättre prediktiva modeller som hjälper till att göra investeringar i infrastruktur som är eller närapå hållbar."