Markusplatsens nuvarande tillstånd under partiell översvämning av dess lägsta områden (uppskattad havsnivå:80 cm) och historisk bild nära tiden för högsta vatten vid översvämningen den 4 november 1966 (svartvitt foto med tillstånd av Gianfranco Tagliapietra ). Kredit:Piero Lionello och Gianfranco Tagliapietra
En ny bedömning av översvämningsrisken i Venedig indikerar att effekten av högre utsläpp på den relativa havsnivåhöjningen under detta århundrade kommer att vara avgörande vid planering av framtida försvarsinfrastruktur för Venedig och andra kuststäder, ange författarna till ett nytt specialnummer publicerat i Naturliga faror och geosystemvetenskaper i dag.
Specialnumret, med bidrag ledda av forskare från Università del Salento, ISMAR—Institute of Marine Sciences och University Ca' Foscari i Venedig, drar bevis från historiska och samtida data för att utforska varför översvämningsrisken i UNESCO:s världsarvsstad Venedig har ökat under den senaste tiden och förväntas öka ytterligare, till och med accelerera under 2000-talet.
En av nyckelfaktorerna när man överväger det allvarliga hotet om översvämningar i Venedig och andra kuststäder är vikten av en beräknad relativ havsnivåhöjning. Relativ havsnivåhöjning är havsnivåns förändring i förhållande till den lokala fasta jordens yta, och inkluderar aspekter av marksjunkande såväl som att medelhavsnivån själv ökar.
Långsiktiga framtidsprognoser indikerar en stor osäkerhet i Venedigs relativa havsnivå på mellan 17 och 120 cm år 2100, som huvudförfattaren Davide Zanchettin tillskriver utmaningarna med prognoser baserade på det breda utbudet av utsläppsscenarier, och otillräcklig förståelse för relevanta fysiska processer, både agerar på distans och inne i Medelhavet och Adriatiska havet. "För att en projektion ska vara användbar, den måste vara väl begränsad, " säger Zanchettin. "Det finns viktiga återkopplingar i klimatsystemet, till exempel relaterat till polar istäckets dynamik, som vi behöver förstå och bättre simulera för att göra mer tillförlitliga prognoser."
Prognostiserad havsnivåförändring i Venedig i samband med historiska observationer. Observationer är årliga medelvärde av tidvattenmätares relativa havsnivåhöjdsavvikelser med avseende på genomsnittet 2000-2007. Prognoserna baseras på två referensscenarier för antropogena utsläpp av växthusgaser, nämligen RCP2.6 (lågamissionsscenario) och RCIP8.5 (starka utsläppsscenario), och ett high-end scenario som illustrerar en rimlig utveckling som erhålls genom att kombinera de högsta uppskattningarna av alla individuella bidrag till relativ havsnivåhöjning. De horisontella blå linjerna visar havsnivåns årliga beständighet över den nuvarande skyddsnivån som en funktion av den framtida relativa medelhavsnivån. Dessa tidsintervall motsvarar ungefär den årliga varaktigheten för de förväntade stängningarna av MoSE. Kredit:Piero Lionello, Robert Nicholls, Georg Umgiesser och Davide Zanchettin
"Små höjningar kan ha stor inverkan"
Vikten av korrekta prognoser av den stadiga och oundvikliga höjningen av havsnivån för kuststäder som Venedig är uppenbar när man överväger kombinationen av denna ökning med extrema händelser som utlöser allvarliga översvämningar. De extrema händelserna som orsakar översvämningar i Venedig har hittills främst tillskrivits stormfloder orsakade av siroccovindar, men en större variation av faktorer kommer att vara inblandade i framtida extrema händelser, inklusive meteotsunamis och massiva planetariska atmosfäriska vågor som påverkar havsnivån på flera skalor. "När du är så nära den övre gränsen för tidvattenområdet, alla meteorologiska händelser kan vara farliga och orsaka en extrem översvämning, " säger huvudförfattaren Piero Lionello, "Små höjningar kan ha stor inverkan."
På kort sikt, skyddet av Venedig från översvämningar beror främst på en effektiv och snabb utbyggnad av det nya kustförsvarssystemet MoSE (Modulo Sperimentale Elettromeccanico), som redan har drivits flera gånger sedan oktober 2020 för att skydda staden. Designen bygger på att kunna förutsäga vattennivån 4-6 timmar före maxnivån och öppna eller stänga barriärerna, för att skydda den sårbara låglänta staden från översvämningar ibland, och ge tillgång till hamnen och upprätthålla lagunens miljöbalans vid andra.
"MoSE-systemet kommer att drivas på prognosen, " säger Georg Umgiesser. "Om prognosen är fel, driften av MoSE blir fel - och det är mycket viktigt både ekonomiskt och ekologiskt." Att minska osäkerheten som finns i varje prognosmodell är avgörande och Umgiesser menar att detta är särskilt effektivt när man kombinerar flera oberoende modeller för att ta hänsyn till skillnader i de numeriska modellerna .
Ge regeringarna tid att planera
De omfattande effekterna av ett scenario med höga utsläpp på driften av det nya MoSE-systemet och översvämningarna i Venedig framgår av detta specialnummer, både på kort och längre sikt, med möjlighet till en året runt stängning av lagunen som behövs redan 2075 för att hålla jämna steg med stigande relativa havsnivåer, i ett rimligt men osannolikt scenario.
En sådan extrem stängning av kustförsvarssystemet skulle få allvarliga miljömässiga och ekonomiska konsekvenser för staden Venedig och lagunen, men det finns sätt som kuststäder kan anpassa sig på. "Havsnivån är ett otäckt odjur; vi skulle kunna stoppa den globala uppvärmningen helt genom att stoppa användningen av fossila bränslen och havsnivån skulle fortsätta att stiga trots detta, men i mycket reducerad takt." konstaterar Lionello. "Men vi har informationen med studier som dessa för att identifiera den framtida risken för kuststäder som Venedig. Även om vi inte vet exakt när, de nuvarande bevisen är att vi kommer att behöva ändra våra anpassningsstrategier. Det är klart att vi måste vara beredda att agera."
