Den årliga uppdateringen av deras havsnivå "rapportkort" av forskare vid William &Marys Virginia Institute of Marine Science lägger till ytterligare bevis på en accelererande hastighet av havsnivåhöjning vid nästan alla tidvattenstationer längs den amerikanska kusten.

Teamets webbaserade rapportkort projicerar havsnivån till år 2050 baserat på en pågående analys av tidvattenmätare för 32 orter längs USA:s kust från Maine till Alaska. Analysen omfattar nu 52 års observationer av vattennivåer, från januari 1969 till och med december 2020. De interaktiva diagrammen är tillgängliga online på www.vims.edu/sealevelreportcards.

Projektets grundare, VIMS emeritusprofessor John Boon, säger "År-till-år-trenderna blir mycket informativa. Rapportkorten för 2020 fortsätter en tydlig trend mot acceleration i sjönivåer vid 27 av våra 28 tidvattenstationer längs den amerikanska kontinentala kusten." Den enda kontinentala utfallet - i Crescent City, Kalifornien - ansluter sig till fyra Alaskastationer som platser där kusthöjning får det att se ut som havsnivån sjunker i förhållande till land.

VIMS marinforskare Molly Mitchell säger "Att se acceleration på så många av våra stationer tyder på att-när vi tittar på de många havsnivåscenarier som NOAA ger ut baserat på globala modeller-kan vi gå mot de högre prognoserna." Mitchell har samarbetat med Boon för att generera rapportkort varje år sedan 2017.

"Acceleration kan vara en spelväxlare när det gäller effekter och planering, så vi måste verkligen ta hänsyn till dessa mönster, "säger Boon." Vi har ökande bevis från tidvattenmätarna att dessa högre havsnivåer måste beaktas på allvar i resiliensplaneringsinsatser, "tillägger Mitchell.

Boon säger att rapportkorten ger mervärde genom att tillhandahålla prognoser på havsnivå som uppdateras oftare än de som utfärdats av NOAA eller andra organ. Boon och kollegor använder också ett statistiskt tillvägagångssätt som inkluderar bevis för den senaste accelerationen i hastigheten för havsnivåändringar vid många amerikanska tidvattenstationer, och betona deras användning av relativa havsnivåmätningar-förändringar i vattennivån i förhållande till landytan som människor bor och arbetar på. Den relativa havsnivåhöjningen i Virginia och andra öst- och Gulfkustområden beror på både stigande vatten och sjunkande land.

Östkustens trender

Havsnivåhöjningen har nu accelererat vid alla amerikanska östkuststationer sedan 2014. Före det året, stationer söder om Cape Hatteras hade registrerat liten eller ingen acceleration. "I dag, "säger Boon, "havsnivån accelererar snabbare på många av dessa södra stationer än på vissa stationer längre norrut som anses vara havsnivåhöjningar" hot spots "för inte länge sedan."

"Havsnivåhöjningar i Norfolk, Virginia är fortfarande det högsta längs Atlantkusten med 5,4 millimeter per år, "säger Mitchell." Men acceleration vid stationer i North Carolina, South Carolina, och Georgien indikerar att vi bör se havsnivåmönster i dessa stater mycket noga. "Vissa studier tyder på att" hot spot "för havsnivåhöjning i mitten av Atlanten rör sig söderut, och att stationer söder om Cape Hatteras kommer att se en högre havsnivåhöjning 2050 än vad deras historia antyder.

Gulf Coast Trender

De flesta Gulf Coast -stationer bevittnade en uppgång i accelerationshastigheterna som började omkring 2014, och alla nio har upplevt ökad acceleration under de senaste tre åren. På Grand Isle, Louisiana och Galveston, Texas, dessa trender markerade en övergång från inbromsning till acceleration. På andra, inklusive Pensacola, Florida och Rockport, Texas, havsnivån har accelererat sedan 2004 men trender snabbare de senaste åren.

Stationerna i Texas och Louisiana fortsätter att visa de högsta stigningarna i landet. Rockport har den näst högsta årliga stigningstakten (7,1 mm/år 2020), och den högsta beräknade havsnivåhöjningen för 2050 vid 0,82 meter (2,69 fot) över medelhavsnivån 1992, mittpunkten för den senaste National Tidal Datum Epoch. Grand Isle vänder på borden, med den högsta årliga stigningstakten (8,1 mm/år 2020), och den näst högsta beräknade havsnivåhöjningen för 2050 vid 0,58 meter (1,9 fot) över 1992-nivåerna. Galveston placerar sig på tredje plats i båda åtgärderna, med en årlig stigning på 6,6 mm/år 2020, och en beräknad höjning av havsnivån 2050 på 0,57 meter (1,87 fot).

Mitchell och Boon tillskriver de extrema stigningstakten och den skarpa kontrasten i acceleration bland Gulfkuststationerna delvis till deras placering i ett sedimentärt bassäng med en komplex historia av vatten- och mineralutvinning. Pumpning av grundvatten och olja kan orsaka marknedgång, vilket bidrar till relativ havsnivåhöjning.

Västkustens trender

Med undantag för Alaska och Crescent City, Kalifornien-där plattrörelser och post-glacial rebound genererar uttalad kusthöjning-USA Västkuststationerna hade varit väsentligen neutrala sedan minst 2004, med relativ havsnivå som varken stiger eller sjunker i betydande takt. Så är det inte längre, eftersom de flesta stationer har upplevt acceleration sedan 2017. "Uppåtgående trender i acceleration förutsätter positiva och ökande havsnivåhöjningar vid de flesta stationer längs den kontinentala västkusten, "säger Boon." Stigningstakten hade varit nära noll ett tag, men ny acceleration börjar få dem att dyka upp. "

"Även om havsnivån har stigit mycket långsamt längs västkusten, "tillägger Mitchell, "modeller har förutspått att det kommer att börja stiga snabbare. Rapportkorten från de senaste fem åren stöder denna idé." Forskare föreslår att hastigheten beror på en förändring i vindmönster som är associerade med Pacific Decadal Oscillation, ett El Niño-liknande mönster av klimatvariation.

Övergripande trender

Tidigare arbete av Boon, Mitchell, och VIMS-kollegan Derek Loftis föreslår att den nuvarande accelerationen av havsnivåhöjningar började runt 2013 eller 2014, troligen i samband med havsdynamik och förlust av isark. År 2020, hastigheterna på havsnivåhöjningen accelererade vid alla 21 av rapportkortstationerna längs USA:s östra och Gulfkuster, och vid 7 av de 8 övervakade stationerna längs USA:s västkust exklusive Alaska. Alla fyra stationer som övervakas i Alaska visar att relativ havsnivå sjunker i allt snabbare takt. Detta beror på att olika processer orsakar snabb höjning av kusten, tidvattenmätare stiger tillsammans med landet de vilar på.

Anmärkningsvärda fynd från 2020

Rapportkorten 2020 visar en accelererande hastighet för havsnivåhöjning vid 27 av de 32 övervakade stationerna. Rockport, Texas noterade den högsta accelerationshastigheten 2020, med ett värde av 0,262 mm/y2. De näst högsta accelerationshastigheterna observerades vid Pensacola, FL (0,24 mm/år2); Wilmington, NC (0,238 mm/år2); Cedertangent, FL (0,21 mm/år2); Neapel, FL (0,199 mm/år2); Eastport, ME (0,195 mm/år2); Charleston, SC (0,181 mm/år2); Portland, ME (0,166 mm/år2); Boston, MA (0,165 mm/år2); och Port Isabel, TX (0,16 mm/år2). Betydande acceleration i hastigheterna för havsnivåhöjning på dessa vitt spridda orter antyder globala drivkrafter, med klimatförändringar den uppenbara misstänkta. NOAA rapporterade nyligen att 2020 var lika med 2016 som det varmaste året någonsin.

Boon och Mitchell noterar att acceleration på dessa och andra platser kraftigt ökar deras kvadratiska, "bästa uppskattning" havsnivåprognoser för 2050, trots i flera fall en relativt låg 2020 -stigning. Till exempel, Eastport, Maine hade en stigningshastighet på endast 2,02 mm år 2020, men havsnivån beräknas stiga 0,41 m (1,3 fot) över 1992 års nivåer år 2050. 2050-projektionen är i nivå med 0,51 m projektionen för Norfolk, Virginia (1,67 fot), även om den sistnämndes 2020 -stigning var 5,39 mm/år, nästan tre gånger högre än i Eastport.

VIMS-teamet betonar att havsnivån också kommer att uppleva kortsiktiga variationer i framtiden precis som idag. Således, kustboende och planerare i Virginia och andra områden som sannolikt kommer att uppleva betydande havsnivåhöjningar år 2050 måste också ta hänsyn till stormstötar och andra övergående krafter som höjer havsnivån ännu högre än det beräknade genomsnittliga stigningsvärdet. 95% konfidensband placerade kring den projicerade kvadratiska kurvan i VIMS:s havsnivårapport är en ytterligare påminnelse om att den genomsnittliga havsnivån under en viss månad kan avvika från det beräknade årliga medelvärdet med så mycket som 20 centimeter (8 tum).

Värdet av en årlig, lokaliserat rapportkort

Eftersom långsiktiga förändringar i havsnivån vanligtvis är i storleksordningen några millimeter per år, forskare har traditionellt känt ett litet behov av att utfärda frekventa prognoser om havsnivåändringar. Dessutom, många prognoser på havsnivå är globala, med en prognoshorisont på 2100 - tillräckligt långt ifrån för att möjliggöra lätt urskiljbar linjär förändring. Ett exempel är FN:s ofta rapporterade projektion av 65 centimeter (2.1 fot) av absolut havsnivåhöjning i slutet av detta århundrade.

VIMS -teamet har avsiktligt tagit en mer lokaliserad och aktuell strategi, en som är utformad för att tillföra maximalt värde för kustboende, företag, och regeringar.

Säger Boon, "Våra rapportkort visar vad havsnivån har gjort den senaste tiden, vad händer nu på din ort. Många studier visar att lokala hastigheter för havsnivåhöjning och acceleration skiljer sig väsentligt från de globala priserna publicerade av IPCC och NOAA-ett nyckelresultat eftersom lokala hastigheter för relativ havsnivå ger en direkt indikation på i vilken utsträckning bostäder, byggnader, och vägar riskerar att översvämmas. "

Lagets beslut att använda en delmängd av tillgängliga tidvattendata strider mot det traditionella tillvägagångssättet som NOAA har tagit, byrån som driver nationens officiella nätverk av tidvattenstationer. "NOAA bör ha beröm för deras omsorg för att säkerställa kontinuiteten, konsistens, och tillgängligheten av landets långsiktiga tidvattendatauppsättningar, "säger Boon." Men samtidigt, ett längre rekord är inte alltid bättre, särskilt när det finns bevis för de senaste icke-linjära förändringarna i hastigheten för havsnivåhöjning som vi ser längs USA:s östkust. "

En tidigare analys av Boon visade att denna acceleration började 1987, i mitten av ett 36-årigt skjutfönster som börjar 1969-vilket anger startdatumet för VIMS-rapportkort. Detta är decennier efter att många amerikanska tidvattenstationer började fungera men inom ett spann där många fler stationer nu har fullständiga eller nästan fullständiga poster. Med tanke på de senaste tecken på pågående uppvärmning, det är vettigt i hela landet, jämförande studie av havsnivåförändringar för att analysera endast de observationer som gjorts under samma tidsperiod.

Mitchell förklarar vidare, "Om du passerar en tröskel när det gäller något som havsnivåhöjning, det som kom innan-säg ett tidvattenrekord som började 1900-är partiskt när det gäller att se vart du ska. Vi tror att isen smälter snabbare idag, och om det är sant så kommer de senaste 90 åren med data inte att förutsäga framtiden exakt. "

Skillnaden mellan de linjära hastigheter som används i NOAA:s havsnivåprognoser och de icke-linjära, accelererande hastigheter som används i VIMS 'rapportkort kan leda till skarpt olika prognoser för vår framtida havsnivå. Utökar NOAA:s linjära havsnivåprognoser till mitten av århundradet för tidvattenmätaren i Norfolk, Virginia indikerar att havsnivån här kommer att vara 0,3 meter högre år 2050, medan VIMS-prognosen-med hjälp av en icke-linjär, accelerationshastighet - är 0,51 meter, eller 20,1 tum. Den extra 21 centimeter (8,6 tum) havsnivåhöjningen skulle få stora konsekvenser för den låglänta regionen.