Föreställ dig att du står nära kanten av det antarktiska inlandsisen och blickar ut över havet, när isen nära dig börjar smälta mycket snabbt. En våg av smältvatten rinner ut i havet. Överraskande nog ser du havsnivån sjunka – inte stiga.
Men varför? När vi tänker på höjning av havsnivån föreställer vi oss att oceanerna stiger jämnt. Men havet är inte som en hink med vatten. Det är knöligt och ojämnt. Tyngdkraften spelar en viktig roll. Vatten är tungt. Och till skillnad från stenar rör sig denna enorma massa lätt. Is smälter, snö och regn faller, floder rinner, vatten avdunstar och bildar moln. När isen smälter skiftar dess vikt från land till hav och tillbaka igen.
Vår nya forskning, publicerad i Geophysical Research Letters , använder gravitationsavkännande satelliter för att spåra hur förändringar i vattenlagring på land kan orsaka oväntade fluktuationer i havsnivån.
Detta århundrade har snabb avsmältning av inlandsisar och bergsglaciärer höjt de globala havsnivåerna med cirka 1,5 millimeter per år. Smältande is har bidragit med 75 % till den totala ökningen av havsmassan. Resterande 25 % beror på förändringar i vattenlagring på isfria landområden. Detta inkluderar förändringar i vatten som fångas upp i dammar, vatten som används av grödor och vegetation samt utvinning av grundvatten som sedan antingen avdunstar eller rinner ner i floder och så småningom hamnar i haven.
Förändringar av lokal havsnivå beror inte bara på smältande glaciärer eller inlandsisar. Varje förändring av vattenmassan på land kan göra samma sak. Under stora översvämningar blir landet tyngre, vilket ökar dess gravitation och utlöser en tillfällig lokal havsnivåhöjning. Under torka förlorar landet massa, tyngdkraften sjunker och lokala havsnivåer faller.
Dessa kortsiktiga effekter kommer utöver de långsiktiga ökningar av havsnivån som orsakas av smältningen av Grönland och Antarktis och den termiska expansionen när haven värms upp på grund av klimatförändringar.
Varför skulle den lokala havsnivån falla nära Antarktis kust om inlandsisen smälter? Allt beror på gravitationen.
Tänk på storleken på den antarktiska inlandsisen, som täcker kontinenten och haven runt den. Den är nästan 5 kilometer hög på sin tjockaste punkt och väger häpnadsväckande 24 miljoner miljarder ton. En massa av denna storlek utövar en gravitationskraft på havet i närheten, vilket gör havsnivån högre än om den inte var där. Men när inlandsisen smälter tappar den massa, vilket försvagar dragkraften. Som ett resultat är havets massa mindre attraherad av isen och närliggande havsnivåer sjunker faktiskt – medan mer avlägsna havsnivåer stiger.
Vatten utbyts ständigt mellan land och hav. Detta utbyte – genom nederbörd, floder och grundvatten – förändrar havsnivån längre bort, vilket påverkar kustlinjer långt bortom ingångs- eller utvinningspunkten. Dessa fluktuationer i vattennivåer följer ett förutsägbart mönster när jorden roterar.
Vad detta betyder är att havsnivåhöjningen skiljer sig från plats till plats och från tid till annan, även när isen stadigt smälter av den globala uppvärmningen.
Om det sker en plötslig förändring av vatten- eller islagring kan det djupt påverka vattenflödena i havet och avgöra var havsnivån stiger eller sjunker. Till exempel, när inlandsisarna i Antarktis och Grönland smälter, leder förändringen av gravitationen faktiskt till att havsnivån i polarhaven sjunker, medan havsnivån stiger snabbt nära ekvatorn.
Vår forskning har visat att pumpning av grundvatten i isfria regioner - de kontinenter där de flesta av oss bor - kan, på platser som Kuwait City, nästan maskera den förväntade höjningen av havsnivån från istäckets smältning. Men på platser som New York, långt borta från intensiv grundvattenutvinning i Asien, accelereras havsnivåhöjningen.
I isfria regioner påverkas den lokala havsnivån av vad som händer med vatten på land, antingen av förändringar i sjöar och floder, markfuktighet under torka och översvämningar, eller överuttag av grundvatten.
När La Niña anländer till östra Australien eller norra Sydamerika medför denna klimatcykel ofta skyfall, vilket kan resultera i storskaliga översvämningar, skador för miljarder dollar och förlust av människoliv. Men La Niña kan också luta gravitationsbalansen mot landet.
Under 2010 och 2011 föll på varandra följande La Niña-evenemang så mycket regn på land att den globala havsnivån sjönk med cirka 5 mm. I trippeln La Niña från 2020 till 2023 bromsade nederbörden avsevärt hastigheten för den globala havsnivåhöjningen.
Detta minskar, om än tillfälligt, den klimatdrivna höjningen av den globala havsnivån.
Hur är det med grundvattnet? I större delen av världen har drivkraften för utveckling och befolkningstillväxt drivit på allt större efterfrågan på vatten. Regioner i Kina och Indien har utvunnit grundvatten med en sammanlagd hastighet av cirka 37 miljarder ton per år, vilket vida överstiger den naturliga påfyllningshastigheten.
Denna överutvinning av grundvatten har gett ett betydande bidrag på ~1 mm per decennium till den totala havsnivåhöjningen. Men paradoxalt nog har det fått lokala havsnivåer att sjunka, eftersom vår flitiga verksamhet flyttar vattenmassa från underjorden till gårdar och sedan till havet, via floder.
När grundvattnet utarmas förlorar marken massa och dess gravitationskraft minskar. Hittills har detta haft en mycket mer uttalad effekt på den lokala havsnivån än höjningen till följd av avlägsna issmältande.
Naturligtvis måste vattnet gå någonstans. Ohållbar grundvattenanvändning slutar med att havsnivån stiger på andra håll, och bidrar till den totala ökningen från inlandsis och bergsglaciärsmältning.
Vår forskning pekar på en anledning till att några av oss ännu inte har sett de fulla effekterna av den globala uppvärmningen som driver havsnivåhöjningen – den har maskerats av grundvattenutvinning eller klimatcykler som La Niña.
Överanvändning av grundvatten har avtagit i Kina på grund av policyändringar, vilket leder till ungefär 21 miljarder ton ökat vatten i dessa regioner sedan policyändringarna trädde i kraft.
Perverst kommer detta att se den lokala havsnivåhöjningen accelerera, eftersom utvinning av grundvatten inte längre kompenserar ökningen från smältande istäcken. Men på avlägsna kuster kommer minskad grundvattenpumpning att göra att havsnivåhöjningen saktar ner.
För närvarande konkurrerar på vissa platser med grundvattenanvändning och andra förändringar på land mot effekterna av isdrivna effekter. Förändringarna i vattnet på våra kontinenter har avsevärt påverkat de lokala havsnivåerna.
Men dessa förändringar är tillfälliga och begränsade i omfattning i förhållande till den stora:accelererande avsmältning av inlandsisarna som täcker Grönland och Antarktis.
Mer information: Rebecca McGirr et al, Signifikanta lokala havsnivåvariationer orsakade av kontinentala hydrologisignaler, Geofysiska forskningsbrev (2024). DOI:10.1029/2024GL108394
Journalinformation: Geofysiska forskningsbrev
Tillhandahålls av The Conversation
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
