Ett av klimatvetenskapens nuvarande mysterier omger de allmänt accepterade bevisen att under planetens senaste naturliga varma period, ca 128, 000 till 117, 000 år sedan, Den globala havsnivån toppade så högt som 6 till 9 meter (20 eller 30 fot) högre än idag. Och, under den så kallade sista mellanistid, temperaturerna var bara 1 eller 2 grader C (1,8 till 3,6 F) varmare än under förindustriell tid – markeringar som vi kan överträffa vid sekelskiftet, om inte tidigare. En sådan störtflod kunde bara ha uppstått genom kollapser av Grönlands och/eller Antarktis istäcken. Om det händer nu, det kommer att dränka mycket av den mänskliga världen. Än, åtminstone hittills, modeller av framtida havsnivåhöjning svävar i allmänhet runt en meter eller så inom de närmaste 100 åren. Vad saknar vi, och hur mycket ska det skrämma oss?

I en ny studie, ett team vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory tror att de har ett svar:De säger att forskare som undersöker tecken på tidigare havsnivåer längs olika kuster kan ha misslyckats med att korrekt korrigera för långsiktiga upp- och nedgångar i själva landet. Baserat på nyligen sofistikerade mätningar gjorda över Bahamas tillsammans med nya metoder för att analysera data, forskarna gjorde lägre – men fortfarande skrämmande – uppskattningar för den sista mellanistiderna. De säger att havet toppade minst 1,2 meter (4 fot) högre än idag - ungefär i linje med de flesta nuvarande modellerna under de kommande 100 åren. Dock, de säger, nivåerna kunde ha varit högre. En osannolik övre gräns, de säger, är 5,3 meter (17 fot). Studien visas denna vecka i Proceedings of the National Academy of Sciences.

"För att komma till 9 meters havsnivåhöjning, du skulle behöva smälta stora delar av Grönland och Antarktis, " sade huvudförfattaren Blake Dyer. "Detta tyder på att det inte hände. Så vi borde kanske inte må lika dåligt inför framtiden. Å andra sidan, vår lägre uppskattning är dålig, och vår övre är riktigt dålig."

Nyckeln till den nya studien:det faktum att när inlandsisar byggs, de trycker ner landet under dem. Isen som täckte norra Nordamerika under den senaste nedisningen fram till omkring 15, För 000 år sedan krossade landet hundratals meter. Men jorden är elastisk:det som går ner på ett ställe går upp någon annanstans, som när du klämmer en gummiboll eller en innerslang. Dessa följddeformationer utanför de isiga områdena är fortfarande dåligt förstådda; de kan krypa hundratals eller tusentals mil under hundratals eller tusentals år. De rör sig huvudsakligen i den böjliga manteln, ungefär 100 till 1, 000 kilometer ner, innan den buktar tillbaka på ytan. Sedan, när isen smälter, processen går omvänt; tidigare istäckta regioner återhämtar sig, medan de i utkanten sjunker, långsamt gungbräda.

Självklart, sådana rörelser, känd som glacial isostatisk rebound, kan skeva uppskattningar av tidigare vattennivåer, och klimatforskare har kämpat för att korrekt justera för dem. Till exempel, Tidigare studier har föreslagit att topografiska krusningar från Nordamerikas glaciationer har färdats nerför den amerikanska östkusten och nått hela vägen till Bahamas skärgård. Detta pressade öarna uppåt när isen var hög, och sakta lättade dem tillbaka när isen smälte. Men exakt hur mycket, och när, var inte klart. För att ta reda på mer, forskarna studerade öarnas kustavlagringar i detalj.

Bahamas springer norr till söder i 1, 200 kilometer, vilket gör dem idealiska för studier av glacial isostatisk rebound. Teoretiskt sett, cykler av utbuktning och sättningar skulle vara större närmare isen, och peta ut längre söderut, vilket framgår av öarnas kustavlagringar. Det är precis vad forskarna fann.

Vandring längs sju öars kuster, laget mätte exakt höjderna av olika typer av geologiska formationer, inklusive fossila korallrev; fossiliserade kanter av gamla stränder och sandavlagringar nära stranden; och fossila sanddyner. De hittade liknande sekvenser av liknande åldrar på varje ö - men deras höjder varierade beroende på latitud. Detta innebar att variationerna inte kunde ha producerats av enbart vattennivåer; rörelser av marken måste beaktas. Att sätta ihop alla måtten, de drog slutsatsen att öar i norr troligen sjönk så mycket som 10 meter under mellanistiderna, medan de söderut sjönk bara cirka 6 meter. De kombinerade dessa fynd med hundratals olika modeller av hur isostatisk rebound kunde ha färdats genom jorden, och omvandlade beräkningarna till globala havsnivåer. Detta producerade den nya, lägre uppskattningar.

"Mycket av vad vi uppskattar för framtiden är baserat på vad vi observerar från det förflutna, så detta påverkar direkt våra prognoser, " sa medförfattaren Jacqueline Austermann, en geodynamiker vid Lamont-Doherty. "Om våra lägre uppskattningar är sanna, implikationen är att inlandsisarna kommer att reagera på uppvärmningen, men kanske inte så dramatiskt som vi trodde."

En fångst till studien:bevis för de mycket högre uppskattningarna av havsnivåhöjningen under den senaste interglacialen kommer från många andra platser, inklusive Medelhavet, Indiska oceanen och Australien. Författarna till den nya studien hävdar att de tidigare analyserna delvis kan baseras på en felaktig premiss att inlandsisen som täcker Nordamerika före 128, 000 år sedan var samma storlek som den nyare. Den nya studien tyder på att det tidigare inlandsisen faktiskt var mindre, och detta kunde ha påverkat beräkningar på andra platser. Tidigare uppskattningar kan också påverkas av antaganden om storleken på det separata inlandsis som täckte Skandinavien, norra Europa och nordvästra Ryssland.

Också, de varma temperaturerna från den sista mellanistiderna producerades långsamt av variationer i jordens orientering mot solen under tusentals år, och kanske inte har påverkat båda polerna samtidigt. Studiemedförfattare Maureen Raymo, direktör för Lamont-Doherty och meddekanus för den nya Columbia Climate School, sa att detta kan betyda att när vissa polarområden förlorade is, andra kan ha vunnit. Detta skulle ha hjälpt till att balansera saker och begränsa den globala havsnivåhöjningen. "Detta är fortfarande en fråga. Modeller av inlandsisar är fortfarande i sin toddlerdom, " sa hon. Hon påpekar att mänskliga kolutsläpp nu värmer upp jorden mycket snabbare och jämnare än under den senaste mellanistiderna, så det finns ingen garanti för någon sådan buffert. "Det gör det svårare att tillämpa resultaten till idag, " sa hon. "Det lätta att säga skulle vara, 'Åh, vi visade att havsnivåerna inte var så illa, och det är fantastiskt.' Det svårare svaret, det ärligare svaret, är att saker och ting kanske var annorlunda då, och vi är inte klara."

Studien är inte den första som kommer med uppskattningar av lägre havsnivåer för den sista interglacialen. Förra året, en studie ledd av Peter Clark från Oregon State University antydde att nivåerna kan ha stigit i närheten av 4 meter. Dock, den studien baserades strikt på modellering, inte nya geologiska bevis, som med den nya studien.

Robert Kopp, en klimatforskare vid Rutgers University vars arbete är allmänt citerat som bevis för de mycket högre havsnivåerna i den sista mellanistiderna, sade studien "bör inspirera till en betydande kritisk utvärdering av vad vi förstår - eller vad vi tror att vi förstår - om den sista interglacialen. Med tanke på att den är baserad på en enda region, Jag tror att det borde ses som en alternativ hypotes till den rådande bedömningen [snarare] än som den nya bästa uppskattningen." Han sa att nästa steg skulle vara att ompröva andra regioner.

Forskarna planerar att göra det, och undersöker redan nya utvärderingar av webbplatser i Danmark, Frankrike, England och Sydafrika.

Robert DeConto, en vetenskapsman vid University of Massachusetts, Amherst som studerar polära klimatförändringar, sa om studien, "Min gissning är att detta inte är sista ordet om [sista interglaciala] havsnivån. Betydande osäkerhet, och möjligheten till mycket högre havsnivå än 1,2 meter kvarstår."

En sak är säker:glacial isostatisk återhämtning pågår fortfarande. I vår nuvarande mellanistid, Bahamas vid denna tidpunkt verkar bara sjunka omärkligt, men detta är inte fallet längs den amerikanska östkusten. På många områden, Atlanten stiger 1 till 2 millimeter per år. På samma gång, kusten sjunker lika mycket, som reaktion på att inlandsisen smälte längre norrut för tusentals år sedan. Översvämningar från den resulterande dubbla smällen kan redan ses i många områden.

Studiens andra författare är William D'Andrea, Roger Creel, Michael Sandström och Miranda Cashman, hela Lamont-Doherty Earth Observatory; och Alessio Rovere vid universitetet i Bremen. Blake Dyer är nu baserad på University of Victoria, i British Columbia, Kanada.