Havsnivån kan stiga högre än nuvarande uppskattningar till år 2100 om klimatförändringarna inte ifrågasätts, enligt en ny bedömning.

Dess författare säger att förstå hur stark global uppvärmning påverkar polarisar kommer att vara avgörande för att projicera havsnivåhöjning under nästa århundrade. Dock, osäkerheter kvarstår och nuvarande kunskap om inlandsisar tyder på att havsnivåhöjningen under fortsatt stark uppvärmning kan vara högre än den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) "sannolikt" år 2100.

Författarna till studien, publiceras idag i tidskriften En jord , föreslår också sätt som forskare kan göra förutsägelser säkrare, genom att förbättra vår förståelse av inlandsisens dynamik, till exempel hur de interagerar med värmande hav och hur de spricker och går isär.

Huvudförfattare professor Martin Siegert, från Grantham Institute—Climate Change and Environment vid Imperial College London, sa:"Växthusgasutsläppen ökar fortfarande, och stark uppvärmning, över 4°C vid 2100, ligger väl inom ramen för det möjliga om utsläppen fortsätter med oförminskad styrka.

"För närvarande, hundratals miljoner människor bor i regioner som är känsliga för kustöversvämningar, och sannolikheten för ännu värre översvämningar kommer att öka avsevärt med kraftig havsnivåhöjning. Den höjning av havsnivån vi redan har mött har mildrats något av översvämningsbarriärer och andra åtgärder, men vi är oförberedda på högre ökningstakt som kan överväldiga dessa åtgärder. Om vi ​​inte gör mer för att förhindra farlig global uppvärmning, vi kan komma till en punkt där vi inte längre kan skydda människor."

Teamet granskade nuvarande modeller för effekten av uppvärmning på inlandsisar som IPCC:s 2019 rapport om havsnivåhöjning bygger på. För det kraftiga uppvärmningsscenariot med mer än 4°C temperaturhöjning till 2100, rapporten gav ett "sannolikt" intervall för havsnivåhöjning på mellan 0,61 och 1,10 meter över 1950 års nivåer.

Dock, teamets analys visade att inlandsismodeller inte innehåller tillräckliga detaljer om nyckelprocesser som kan leda till betydande massförlust under stark uppvärmning, vilket innebär att havsnivåhöjningen över IPCC:s sannolika intervall är mycket mer möjlig än under den.

Medförfattare John Englander, President och grundare av Rising Seas Institute, sa:"Havsnivåhöjningen kommer att vara en av de mest utmanande frågorna som samhället står inför under de kommande decennierna. Vi måste inse att vi inte kan stå utanför och vänta på klarhet om den faktiska havsnivåhöjningen för att börja planera för det.

"Att vänta på bättre förtroende för förutsägelser är inte en anledning att fördröja att bygga en säkerhetsmarginal, till exempel i byggnormer och zonindelning, erkänner det oundvikliga av en höjning av havsnivån och dess katastrofala konsekvenser."

Det finns två huvudsakliga sätt att höja havsnivån avsevärt på global nivå. Under hela nittonhundratalet, ökningen har dominerats av termisk expansion – tillsatt värme driver isär vattenmolekyler, utöka volymen av havsvattnet. Under det tjugoförsta århundradet, dock, den andra mekanismen har blivit dominerande:tillsatsen av vatten från smältande inlandsisar och glaciärer.

Medan havsnivåhöjning på grund av termisk expansion kan förutsägas med hjälp av relativt enkla samband mellan temperaturen och expansionen, Inlandsisar och glaciärer reagerar på stigande temperaturer på komplexa och sammanlänkade sätt som gör förutsägelser mer komplicerade.

Forskare som ser framåt mot nästa århundrade av klimatförändringar och dess ökande inverkan på det mänskliga samhället, natur och miljö ser ofta tillbaka på tidigare episoder av naturliga klimatförändringar efter ledtrådar om hur olika jordsystem kommer att reagera.

I slutet av den senaste istiden, det finns bevis för att inlandsisar svarade på uppvärmningen genom att snabbt förlora massa i takter som ibland var högre än vad som nu observerats, leder till flera meters havsnivåhöjning per århundrade.

Teamet säger att detta innebär att nuvarande prognoser om havsnivåhöjning kan vara underskattade, eftersom inlandsisarna kan förlora massa snabbare under det kommande århundradet än vad våra nuvarande modeller förutspår.

För att förbättra modeller och förutsägelser, författarna identifierar nyckelområden inom forskning som behövs för att fylla våra kunskapsluckor. Dessa inkluderar bättre kartläggning av marken under glaciärer och inlandsisar, insamling av data i marginalen där glaciärer möter havet, och förbättrad koppling av modeller av atmosfären, hav, och inlandsisar.

Medan nätverket av befintliga observationer av inlandsisens dynamik redan ger forskarna en mycket stark varningssignal och ger anledning till oro, författarna säger att dessa förbättringar kan leda till nästa generations "tidigt varningssystem" fokuserat på signaler om snabba förändringar i havsnivån, såsom ökningar av havsvattentemperaturen längs kanterna på inlandsisar.

Professor Siegert sa:"Vi har redan en bra start på ett system för tidig varning för farlig havsnivåhöjning, med satelliter, luftburna plattformar, robotenheter, fältutredare, och expertkunskap. Medan detta nätverk växer och blir starkare, det har stora svagheter vid inlandsisens gränser som kräver brådskande åtgärder. Vi måste utveckla en rad robotenheter i viktiga delar av Antarktis och Grönland som är mest sårbara och kan snabbt stiga havsnivån i framtiden."