Stigande havsnivåer kommer att påverka kuster och mänskliga samhällen på komplexa och oförutsägbara sätt, enligt en ny studie som undersökte 12, 000 år då en stor ö blev ett kluster av mindre.

Forskare rekonstruerade havsnivåhöjningen för att producera kartor över kustförändringar med tusenårsintervall och fann att dagens Isles of Scilly, utanför Storbritanniens sydvästra kust, uppstod från en enda ö som bara blev den nuvarande konfigurationen av mer än 140 öar mindre än 1, 000 år sedan.

Studien, leds av University of Exeter i samarbete med Cornwall Archaeological Unit, Cardiff University och 14 andra institut, fann att förändringar i både landområde och mänskliga kulturer skedde i varierande takt, och ofta i otakt med den rådande havsnivåhöjningen.

Med klimatförändringarna som nu driver snabba havsnivåhöjningar, teamet säger att effekterna inte alltid kommer att vara så enkla som en påtvingad mänsklig reträtt från kusterna.

"När vi tänker på framtida havsnivåhöjning, vi måste överväga komplexiteten i de inblandade systemen, i termer av både den fysiska geografin och det mänskliga svaret", säger huvudförfattaren Dr. Robert Barnett, från University of Exeter.

"Hastigheten med vilken land försvinner är inte bara en funktion av havsnivåhöjning, det beror på specifik lokal geografi, landformer och geologi.

"Mänskliga svar kommer sannolikt att vara lika lokaliserade. Till exempel samhällen kan ha starka skäl för att vägra att överge en viss plats."

Forskarna utvecklade en ny 12, 000-årig havsnivåkurva för Isles of Scilly, och tittade på detta tillsammans med det nya landskapet, rekonstruktioner av vegetation och mänsklig befolkning skapad från pollen- och koldata och arkeologiska bevis som samlats in. Den nya forskningen utökar och förbättrar data som samlats in av Lyonesse-projektet (2009 till 2013), en studie av den historiska kust- och havsmiljön på Scillyöarna.

Dessa fynd tyder på att under en period mellan 5, 000 och 4, För 000 år sedan blev land snabbt under vatten. Som svar på denna period av kustlinjeomläggning, människor tycktes anpassa sig till, snarare än att överge, det nya landskapet.

Vid bronsåldern (efter 4400 år sedan), det arkeologiska dokumentet tyder på att området hade en permanent befolkning - och istället för att lämna öarna, det verkar som att det kan ha skett en "betydande acceleration av aktiviteten".

Orsakerna till detta är oklara, men en möjlighet är att nya grunda hav och tidvattenzoner gav möjligheter till fiske, skaldjursinsamling och jakt på vildfågel.

Denna period med snabb landförlust hände vid en tid med relativt långsam havsnivåhöjning-eftersom massor av Scillys mark vid den tidpunkten var relativt platta och nära havsnivån.

Studien visade att mellan 5000 och 4, 000 år sedan, mark förlorades med en takt av 10, 000 m ² per år, vilket motsvarar en stor internationell rugbystadion. Dock, ungefär hälften av detta land höll på att förvandlas till tidvattenmiljöer, som kan ha kunnat stödja kustsamhällena.

Charlie Johns (Cornwall Archaeological Unit) meddirektör för Lyonesse-projektet sa "Denna nya forskning bekräftar att perioden omedelbart före 4, För 000 år sedan skedde några av de mest betydande förlusterna av land någon gång i Scillys historia - motsvarande att förlora två tredjedelar av hela den moderna delen av öarna".

Efter 4, 000 år sedan, ögruppen fortsatte att vara nedsänkt av stigande havsnivåer, även under blygsamma (t.ex. 1 mm per år) sjönivåhöjningar.

"Det är tydligt att snabba kustförändringar kan ske även under relativt liten och gradvis höjning av havsnivån, " sa Dr Barnett.

"Den nuvarande genomsnittliga globala havsnivåhöjningen (cirka 3,6 mm per år) är redan mycket större än den lokala takten på Scillyöarna (1 till 2 mm per år) som orsakade en omfattande kustorganisation mellan 5, 000 och 4, 000 år sedan.

"Det är ännu viktigare att överväga de mänskliga reaktionerna på dessa fysiska förändringar, vilket kan vara oförutsägbart.

"Som man kan se idag över önationer, kulturella metoder definierar kustsamhällenas svar, vilket kan resultera i en polariserad agenda, till exempel de planerade flyttprogrammen i Fiji kontra motståndet mot klimatmigration som ses i Tavalu.

"Förr, vi såg att kustomorganisationen vid Isles of Scilly ledde till ny tillgång på resurser för kustsamhällen.

"Det är kanske osannolikt att framtida kustomorganisation kommer att leda till ny tillgång på resurser i skalor som kan stödja hela samhällen.

"Fast mer säker, är att samhälleliga och kulturella perspektiv från kustbefolkningar kommer att vara avgörande för att framgångsrikt reagera på framtida klimatförändringar."