Wzrost poziomu morza przyspiesza wraz ze wzrostem każdego ułamka stopnia Celsjusza

Świat się ociepla. Ociepla się nie tylko atmosfera czy lądy, ale też oceany. Ale ocieplenie klimatu ma silny związek ze wzrostem poziomu morza. Jego czynniki sprawcze to rozszerzalność termiczna, topnienie lodowców górskich, topnienie lodowców polarnych oraz zmiana bilansu wód gruntowych i powierzchniowych z lądów. Wielu naukowców z niepokojem spogląda, że z dekady na dekadę także rośnie tempo wzrostu poziomu morza. A więc, nie tylko zaznacza się miara wzrostu poziomu morza, ale też jego tempo w czasie. I to jest bardzo niepokojące. Klimatolodzy od lat ostrzegają decydentów politycznych by bardzo poważnie potraktowali to co ma nadejść niebawem, jeśli nadal większość państw świata będzie w swojej ignorancji naukowej dalej emitować bardzo duże ilości gazów cieplarnianych do atmosfery i oceanów.

Oceany i morza świata ogrzewają się przez to, że energia cieplna w zakresie fal podczerwieni w tzw. promieniowaniu zwrotnym atmosfery w dużym stopniu trafia do nich z powodu emisji gazów cieplarnianych antropogenicznego pochodzenia. Ich ogrzewanie powoduje rozszerzanie się objętości wody, która w pewnym sensie “rośnie” na powierzchni. Rozszerzalność termiczna rośnie wraz z podnoszeniem się temperatury w oceanach i morzach świata. W dużym zakresie też nieracjonalna gospodarka leśna, wodna i ogólnie zmiany użytkowania terenu są przyczyną tego, że wody przemysłowe, komunalne i gruntowe w coraz mniejszym zakresie pochłania szata roślinna, która znowuż jest mocno redukowana w ekosystemach i krajobrazie człowieka, a w coraz większym zakresie spływają one do rzek i dalej do mórz i oceanów. Ponadto, gdy deszcze intensywnie padają, to często nie są pochłaniane przez roślinność, bo jej często nie ma, zwłaszcza w betonowych miastach, a jeśli jest to często woda nie dochodzi do niej, gdyż wysuszone i wyjałowione gleby szybko ją spłukują do jezior i do rzek, skąd w coraz silniejszym stopniu spływają do mórz i oceanów przyczyniając się do wkładu w ich wzrost poziomu.

 

Fale na promenadzie Mission Beach w San Diego podczas przypływu królewskiego w grudniu 2023 r. Źródło: Woods Hole Oceanographic Institution/CC BY 4.0

W dużym zakresie również gwałtowne roztopy lodowców górskich poprzez zmniejszające się albedo kurczącej się pokrywy śnieżnej, spływające do wspomnianych rzek, również przyczyniają się do zwiększania wzrostu poziomu morza. Na razie lądolody Grenlandii i Antarktydy nie mają tak dużego wkładu, ale wszystko może się zmienić gdy nastąpi większa destabilizacja lodowców szelfowych i więcej masy lodowej zacznie spływać z nich do oceanu.

Wcześniejsze raporty IPCC zbyt konserwatywne. Ostatni już prognozujący alarm dla decydentów

Wprawdzie we wcześniejszych raportach IPCC były zaniżone prognozy podniesienia się poziomu oceanów i mórz do 2100 r. 3 Raport z 2001 r. sugerował wzrost o 20-70 cm. 4 Raport z 2007 r. – o 18-59 cm. A 5 Raport z 2013 r. – o 52-98 cm. Dziś wiemy, że wszystkie trzy raporty miały bardzo konserwatywne obliczenia nie uwzględniające choćby topnienia lodowców i ich destabilizacji z powodu rozpadu klifów lodowych.

Od co najmniej XIX w. do końca XX w. badania wzrostu poziomu morza były przeprowadzane za pomocą wodowskazów (mareografów)

Naukowcy przed badaniami satelitarnymi i w trakcie ich obecności dokonywali i dokonują pomiarów wysokości poziomu morza dodatkowo za pomocą wodowskazów. Pierwsze takie badanie zostało przeprowadzone nad Pacyfikiem w San Fransisco w 1851 roku. Takie badania do czasów ery satelitarnej były obarczone bardzo dużymi błędami, zwłaszcza w obszarach, gdzie lądy, które były obciążone pokrywami lądowymi jak np. Półwysep Skandynawski, nadal podnoszą się izostatycznie, co mocno zaburzało pomiary wysokości poziomu morza, zwłaszcza w tamtym regionie. Podobnym obciążeniem jest dokonanie pomiaru w obszarze sejsmicznym. Np na wyspie Rodos w Grecji czy na Sycylii we Włoszech (Fabrizio Antonioli i in., 2003). Zaburzenia te powstają po znaczących trzęsieniach ziemi.

Fot. Wskaźnik poziomu morza (mareograf) mierzy wysokość wody w określonym punkcie. Omawiane tutaj wskaźniki są częścią Globalnego Systemu Obserwacji Poziomu Morza (GLOSS). Mogą mieć różne kształty. Źródło: Ocean Observers/CC BY-SA 4.0

 

Badania altymetryczne za pomocą satelitów

Wszystkie pomiary wysokości poziomu morza są również wykonywane skrupulatnie od 1992 r. przez urządzenia zwane altymetrami umieszczonymi na pokładach satelitów. Od 1992 do 2006 r. przez Topex/Poseidon, we współpracy NASA z francuską agencją kosmiczną CNES. Od 2001 r. ruszył program z satelitą Jason-1 w tej samej współpracy, zakończony w 2013 r. Podobnie, od 2008 r. ruszyła misja OSTM/Jason-2, wspomagana kooperatywnie przez NOAA i Eumetsat, ale też zakończyła swoją działalność w 2019 r. A od 2016 r., znowu w samej współpracy NASA z CNES pracuje misja satelity Jason-3.

Fot.3. Jason-3 to kolejna misja altimetryczna po bardzo udanej misji TOPEX / Poseidon, Jason-1 i Ocean Surface Topography Mission (OSTM) / Jason-2. Źródło: NASA Sea Level Rise/CC BY-SA 4.0

Misja Jason-3 jest to wspólna misja NASA i CNES (Francuskiej Agencji Kosmicznej). Jej start miał miejsce 17 stycznia 2016 roku, a zbieranie danych rozpoczęło się 12 lutego 2016 roku. Jason-3 umożliwia pomiar wysokości fal znaczących, sigma zero (sigma0), suchej i mokrej troposfery oraz jonosfery, co może posłużyć do obliczenia wysokości powierzchni morza, anomalii wysokości powierzchni morza oraz całkowitej zawartości elektronów. Jason-3 ma okres powtórzeń wynoszący około 10 dni i 254 przejścia na cykl.

Korekty wzrostu poziomu morza

W. Tad Pfeffer i in. w 2008 r. posłużyli się inną metodą badawczą, tzw. kinematyczną, w której modelowanie lodowców zostało uwzględnione. To znaczy, naukowcy zaobserwowali cielenie się lodowców Grenlandii i Antarktydy Zachodniej dokonując głębszej analizy takich czynników jak topografia, powierzchnia przekroju czy położenie spodu lodowców poniżej poziomu wody. Wzrost poziomu oceanów i mórz, zespół badawczy Pfeffera oszacował do 80-200 cm w 2100 roku.

Uważa się, że obie wspomniane metody badawcze: metoda półempiryczna i kinematyczna miały poważne ograniczenia. Ponieważ w nich nie wzięto pod uwagę i nie zaobserwowano bardzo poważnych dużych, silnie nieliniowych zdarzeń, takich jak rozpad wielkiego obszaru lądolodu. Oczywiście nie można zlekceważyć tego, gdyż obecny wzrost temperatury globalnej może doprowadzić właśnie do takiego incydentu jak nagłe i gwałtowne podniesienie się poziomu wód morskich i oceanicznych pod wpływem coraz silniejszej destabilizacji lądolodów Grenlandii i Antarktydy.

Martin Vermeer i Stefan Rahmstorf w 2009 r. wykorzystali metodę półempiryczną, w której zamiast zastosowania modeli lądolodów posłużyli się danymi historycznymi wzrostu poziomu mórz i oceanów od 1880 do 2000 r. Obaj naukowcy stwierdzili silną korelację między obecnym a zrekonstruowanym poziomem wód. Wyniki badań były trzykrotnie wyższe niż to co podało IPCC.

Rys. Przewidywania wzrostu poziomu oceanów od 1990 do 2100 roku, bazujące na prognozach wzrostu temperatury dla trzech różnych scenariuszy emisji (B1, A2, A1F). Zakres wzrostu poziomu oceanów prognozowany przez czwarty raport IPCC AR4 (czyli bez uwzględnienia topnienia lądolodów Antarktydy i Grenlandii) jest oznaczony pionowymi liniami w prawej dolnej części wykresu. Kolorem czerwonym pokazane są zmiany historyczne. Źródło: Martin Vermeer & Stefan Rahmstorf/CC BY 4.0.

 

Pomiary poziomu morza z przeszłości dawnej, niedawnej i dzisiejszej

Dzięki zaawansowanym badaniom paleoklimatycznych, odpowiednikami wskaźnikami oszacowania dawnego poziomu morza są organizmy morskie takie jak koralowce czy wieloszczety czy też osady morskie czy bagienne. W okresie pomiędzy 7000 a 2000-3000 lat temu średni poziom morza podniósł się do ok. 2-3 m (0,15 – 0,75 mm/rok). Nie istnieje żaden dowód, żeby w ostatnich 2-3 tysiącleciach miały miejsce jakieś znaczące fluktuacje w globalnym średnim poziomie morza. Badania wskazują, że był on w tym okresie czasu prawie stały (Kurt Lambeck et al., 2010).

Rys.2. Przybliżone wartości globalnego średniego poziomu morza w ostatnich 6000 lat, wyznaczone na podstawie zestawu rozmaitych danych pośrednich. Źródło: Kurt Lambeck i in., 2010/CC BY 4.0.

 

W 2011 r. Andrew C. Kemp wraz ze swym zespołem naukowym wyciągnęli takie wnioski ze swej pracy, że poziom morza był stabilny od co najmniej 100 lat p.n.e. do 950 r. n.e. W dalszej kolejności poziom morza wzrósł przez 400 lat w tempie 0,6 mm / rok, po czym nastąpił następny okres stabilnego lub nieznacznie spadającego poziomu morza, który trwał do końca XIX wieku, czyli już do okresu pierwszych pomiarów wodowskazowych wysokości poziomu morza. Od tego tamtego czasu poziom mórz podniósł się średnio o 2,1 mm / r, co stanowi najbardziej gwałtowny wzrost w skali stulecia w ciągu ostatnich dwóch tysiącleci. Szybkość ta została zapoczątkowana między 1865 a 1892 rokiem. Stosując rozszerzone podejście do modelowania półempirycznego, naukowcy udowodnili, że zmiany na poziomie morza zgadzają się z temperaturą globalną przynajmniej przez ostatnie tysiąclecie.

 

Rys. ( A ) Złożona rekonstrukcja globalnej temperatury lądu i oceanu EIV ( 1 ), wygładzona 30-letnim filtrem dolnoprzepustowym LOESS (niebieski). Dane od 1850 r. n.e. (czerwony) to instrumentalne temperatury HADCrutv3. Wartości podano względem średniej przedindustrialnej dla lat 1400–1800 n.e. ( B ) Rekonstrukcje RSL w Sand Point i Tump Point od 100 r. p.n.e. Pola przedstawiają niepewności dotyczące wieku i poziomu morza dla poszczególnych próbek (2σ). Wstawka przedstawia porównanie z danymi z pobliskich mareografów. ( C ) Poziom morza skorygowany o GIA w Sand Point i Tump Point wyrażony względem średniej przedindustrialnej dla lat 1400–1800 n.e. Punkty danych poziomu morza są przedstawione w postaci równoległoboków z powodu zniekształcenia spowodowanego przez GIA, które ma większy wpływ na starszą krawędź punktu danych niż na młodszą krawędź. Przedstawiono czasy zmian tempa wzrostu poziomu morza (95% przedziały punktów ufności). Różowa koperta to wielomian dziewięciostopniowy, który wizualnie podsumowuje rekonstrukcję poziomu morza w Karolinie Północnej. Źródło: Andrew C. Kemp et al./CC BY 4.0

 

Bardzo znaczący przyrost poziomu morza w rejonie zachodniego Pacyfiku

Jeszcze jednym problemowym zjawiskiem w pomiarach poziomu morza jest fluktuacyjne występowanie oscylacji oceanicznych ENSO (El Nino/La Nina) na równikowym Pacyfiku. Np. znaczący wzrost poziomu morza został odnotowany w południowo-zachodnim
Pacyfiku w rejonie wysp Tuvalu gdy miała miejsce La Nina. Natomiast znacznie mniejszy, gdy wystąpiło El Nino. I im silniejsze były te zjawiska, tym wyższe były odchylenia od średniej.

Rys. Zrekonstruowany poziom morza (czarna linia) na zachodnim Pacyfiku w latach 1950-2009. Z danych usunięto stały trend 1,8 mm/rok. Szary obszar oznacza przedział niepewności. Linia czerwona pokazuje zmiany poziomu morza związane z rozszerzalnością temperaturową i zmianą zasolenia wody, oszacowane na podstawie pomiarów temperatury oceanu. Linia niebieska to wskaźnik NINO3, którego znak mówi o tym, czy występuje El Niño czy La Niña, a wartość mówi o nasileniu zjawiska. Źródło: Mélanie Becker et al./CC BY 4.0.

 

Badania zmienności poziomu morza w latach 1950-2009 były przeprowadzone w zachodnim tropikalnym regionie Pacyfiku (20 ° S – 15 ° N; 120 ° E – 135 ° W) (Melanie Becker i in., 2012). I stwierdzono w nich, gdy była np. bardzo silna La Nina, to na zachodnim Pacyfiku, zwłaszcza w rejonie Tuvalu, był zauważony wyraźny wzrost poziomu morza, gdzie naukowcy odnotowali 20-30 cm. Czyli o 40-60 razy wyższy wynik niż długofalowy trend podany w badaniu powyższym, który w latach 1950-2009 w rejonie wysp Tuvalu, gdy ENSO jest neutralne, pokazuje średni przyrost poziomu morza – 5,1 mm/rok, uwzględniając wszystkie wahania poziomu morza oraz izostazji badanych wysp. Np. na jednej z wysp Tuvalu Funafuti całkowite tempo wzrostu było 3 razy większe niż wynosi średnia globalna. Na domiar złego mamy do czynienia z osiadaniem gruntu na wielu wyspach, co tylko pogarsza sytuację dla mieszkańców. Jest to 10% całkowitego wzrostu poziomu morza obserwowanego na Tuvalu.

A co jest tego przyczyną, że jest tam tak duży przyrost poziomu morza? Otóż, w zachodnim rejonie Tuvalu podczas występowania bardzo silnej La Nina wieją bardzo silne pasaty spychające ze wschodu na zachód ogromne ilości ciepłych wód, które na dodatek mocno nagrzewają się gdy energia cieplna z atmosfery intensywnie przenika do oceanu i to na dość duże głębokości. Z kolei w 2010 r., gdy było bardzo silne El Nino, efekt był odwrotny w tymże badanym rejonie. Czyli w sumie, gdy podczas La Nina ciepło przenikało w głąb oceanu, tworzyła się bardziej nachylona termoklina oceaniczna, czyli bardziej poszerzona (Axel Timmermann & Shayne McGregor, 2010) (Mark E. Merrifield, 2010) (Bo Qiu & Shuiming Chen, 2012).  A więc, im było więcej energii cieplnej, tym mocniej występowała rozszerzalność termiczna wzmacniająca napływ spiętrzonych wód ze wschodniego równikowego Pacyfiku. Z kolei, gdy wystąpiło El Nino, termoklina wypłaszczała się i w końcu zawężała się, co wynikało z tego, że mniej było energii cieplnej w rejonie zachodnim Pacyfiku. Dodatkowo, podczas La Nina jest mniejsze parowanie z powierzchni oceanu i atmosfera w skali planetarnej staje się chłodniejsza, a w trakcie El Nino na odwrót, jest większe, co sprzyja temu, że atmosfera bardziej się nagrzewa.

 

Rys. Rekonstrukcja trendów zmian poziomu wody w oceanie w rejonie zachodniego Pacyfiku. Czarnymi gwiazdkami i kółkami zaznaczono pozycje 27 wodowskazów, z których dane wykorzystano w rekonstrukcji. Pomiary wodowskazów oznaczonych gwiazdkami wykorzystano także w rekonstrukcji globalnej. Źródło: Mélanie Becker et al./CC BY 4.0.

 

Ogółem temat badań z rejonu Tuvalu, czas fazy neutralnej ENSO pokazuje, że same pomiary wodowskazowe, które odbywały się od 1950 do 1992 roku, wskazywały średni globalny przyrost poziomu morza tam na około 5,1 mm/rok. Natomiast uzupełnione satelitarnymi od 1993 roku do 2013 r., np. w rejonach Yap i Honiara miały średni roczny przyrost w ciągu 20 lat, który wynosił 10 mm/rok.

Podsumowując wyniki badań z Tuvalu, dane uzyskane z pomiarów wodowskazów, satelitów, modeli klimatu oraz GPS wskazują na jedno, wyspy koralowe w tamtym obszarze geograficznym w zastraszającym tempie toną.

 

Badania półempiryczne, wodowskazowe, satelitarne i paleowskaźnikowe z odwiertów głębinowych osadów morskich

W 2016 r. w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) Robert E. Kopp wraz ze swym zespołem naukowym przedstawił pracę, w której została przedstawiona po raz pierwszy globalna analiza statystyczna oparta na metodzie półempirycznej, na temat historii zmian poziomu morza w ciągu ostatnich 2500 lat. Dane, obok badań wodowskazowych i satelitarnych naukowcy wzięli też z badań paleowskaźnikowych. Np. z odwiertów głębinowych osadów morskich.

 

Rys. ( A ) Globalny poziom morza (GSL) zgodnie z wcześniejszymi ML _2,1 . Należy zauważyć, że model jest niewrażliwy na niewielkie liniowe trendy GSL w erze letniej, więc względne wysokości szczytów z lat 300–1000 n.e. i XX wieku nie są porównywalne. ( B ) 90% przedziałów wiarygodności dla półempirycznych prognoz retrospektywnych zmian poziomu morza w XX wieku przy historycznych temperaturach (H) i kontrfaktycznych scenariuszach 1 i 2, przy użyciu obu kalibracji temperatury. ( C ) Rekonstrukcje anomalii średniej temperatury globalnej w stosunku do średniej z lat 1850–2000 n.e. ( 1 , 2 ). ( D ) Półempiryczne dopasowania do krzywej GSL przy użyciu dwóch alternatywnych rekonstrukcji temperatury. ( E ) Jak w B , w tym prognozy z XXI wieku dla RCP 2.6, 4.5 i 8.5. Czerwone linie oznaczają piąty percentyl RCP 2.6 i 95. percentyl RCP 8.5. ( F ) Przedziały wiarygodności 90% dla roku 2100 według RCP. W A , B i D wartości odnoszą się do roku bazowego 1900 n.e.; w E i F wartości odnoszą się do roku bazowego 2000 n.e. Silne cieniowanie oznacza przedział wiarygodności 67%; słabe cieniowanie oznacza przedział wiarygodności 90%. Źródła: Robert E. Kopp et al./CC BY 4.0

 

Biorąc pod poprawkę procesy izostatyczne takie jak podnoszenie się lądu po odbytej epoce lodowej, błąd w wynikach, czyli tzw. niepewność wyniku wynosi 0,2 mm/rok. Jest on jednak niewielki. Dla 500 lat wzrostu poziomu morza jest to 10 cm. A dla 2500 lat jest to 50 cm. wzrost poziomu morza i według powyższej pracy wzorowanej na scenariuszach emisji IPCC, wynosi:

RCP2.6 – 24-61 cm ; RCP4.5 – 33-85 cm ; RCP8.5 – 52-131 cm

W innej pracy, też opublikowanej w PNAS w 2016 r., Matthias Mengel ze swoim zespołem badawczym także zastosował metodę półempiryczną, ale naukowcy rozważyli oddzielnie analizę składowych wzrostu poziomu morza takich jak rozszerzalność termiczną, topnienie lodowców i topnienie lądolodów. Pomimo odmiennej procedury naukowej, zespół Mengela uzyskał podobne wyniki co zespół Koppa. Również i ci naukowcy oparli swoje pomiary wzrostu poziomu morza na scenariusza emisji IPCC:

RCP2.6 – 28-56 cm ; RCP4.5 – 37-77 cm ; RCP8.5 – 57-131 cm

Porównując prace badawcze obu grup naukowych do wcześniejszych pomiarów zamieszczonych w V Raporcie IPCC w 2013 r., uzyskaliśmy wówczas takie wyniki, również w dużym zakresie dzięki metodzie półempirycznej:

RCP2.6 – 28-60 cm ; RCP4.5 – 35-70 cm ; RCP8.5 – 53-97 cm

Porównując prace badawcze obu grup naukowych do wcześniejszych pomiarów zamieszczonych w V Raporcie IPCC w 2013 r., uzyskano wówczas takie wyniki, również w dużym zakresie dzięki metodzie półempirycznej:

RCP2.6 – 28-60 cm ; RCP4.5 – 35-70 cm ; RCP8.5 – 53-97 cm

 

Fot.1. Fort Lauderdale na Florydzie jest zagrożony podnoszeniem się poziomu mórz i doświadcza powodzi podczas przypływów. Źródło: Dave/Flickr Creative Commons/CC BY 2.0

 

Wysokość poziomu morza a efekty grawitacyjne, rotacyjne i deformacyjne

Robert Kopp, z Uniwersytetu Rutgers z Wydziału Nauk Ziemi i Planetarnych, w swojej zespołowej pracy zwrócił uwagę, że nauka o poziomie morza wskazuje na dużą niepewność w prognozach przyszłego systemu klimatycznego Ziemi. Wszystko w dużej mierze zależy od tego jakie scenariusze emisji gazów cieplarnianych obierze nasza cywilizacja. ¹

Autorzy powyższej pracy zaznaczyli, że w długoterminowym oddziaływaniu wzrost temperatury globalnej spowoduje coraz szybszy wzrost poziomu morza z powodu topnienia lodu na Ziemi, zarówno pokryw lodowych Grenlandii i Antarktydy, jak i lodowców górskich oraz z powodu rozszerzalności termicznej, czyli rosnącej objętości coraz cieplejszych wód oceanicznych i morskich, i ze zmiany magazynowania wody na lądach.

Natomiast w krótkoterminowym oddziaływaniu zmienności klimatyczne, jak np. pływy czy sztormy już w tej chwili wywierają poważne szkody w przybrzeżnych ekosystemach oraz w infrastrukturze budowlanej i drogowej ludzi.

Autorzy w powyższej pracy napisali o przesuwaniu się masy między kriosferą, hydrosferą lądową i oceaniczną, które wywołuje efekty, które zmieniają wysokość powierzchni morza, a także deformują skorupę ziemską, wpływając na wysokość lądu. Są to tzw. efekty grawitacyjne, rotacyjne i deformacyjne (GRD – gravitational, rotational, and deformational) (np. J. A. Clark i C. S. Lingle, 1977 ; Jerry X. Mitrovica i in., 2011). Gdyż, ciągła reakcja płaszcza Ziemi na przeszłe zmiany obciążenia powoduje wzrost dodatkowych efektów GRD, znanych jako glacjalna korekta izostatyczna (GIA – Glacial Isostatic Adjustment); np. (M. Y. Farrell i J. A. Clark 1976 ; Kurt Lambeck et al., 2014 ; W. R. Peltier et al., 2015).

Rys. (a) Czynniki wpływające na zmianę średniego globalnego poziomu morza (GMSL – Global Mean Sea Level) i regionalnego poziomu morza (RSL – Regional Sea Level). Pogrubione etykiety identyfikują proces, który napędza zmiany GMSL, z przybliżonym średnim wkładem w latach 1993-2017 (Jérémie Mouginot i in., 2019 ; Eric Rignot i in., 2019 ; WCRP Global Sea Level Budget Group, 2018 ; M. Zemp i in., 2019). Na podstawie Glenn A. Milne et al. (2009). (b) Różnica między medianą RSL a medianą projekcji GMSL w RCP 8.5 w 2100. Źródło: Robert E. Kopp et al./CC BY 4.0

 

Wzrost poziomu morza: rekonstrukcje hybrydowe

Skoro z powodu ocieplenia klimatu topnienie lodu na Ziemi podnosi poziom morza, to naukowców intrygowało, kiedy dokładnie i w jakich obszarach planety przebiega on najszybciej.

Tą zagadkę udało się rozwiązać w 2019 roku niemieckiemu oceanografowi Sönke Dangendorfowi, który, wraz ze swoim zespołem badawczym z Uniwersytetu w Siegen, dokonał tak zwanej rekonstrukcji hybrydowej (HR – Hybrid Reconstruction) poszczególnych regionów oceanicznych na Ziemi ².

Naukowcy zastosowali dwie metody:

1. Probabilistyczna, w której dobrze da się uchwycić długoterminowe zmiany klimatu, ale słabo krótkoterminowe zmiany, jak np. takie zmienności klimatyczne jak ENSO (El Nino / La Nina
2. Empiryczna ortogonalna, w której na odwrót, dobrze da się uchwycić zmiany krótkoterminowe, a słabiej długoterminowe

Dzięki tym dwóm metodom skompletowali zapis z pływomierzy (mareografów), od 1900 roku do 2018 roku, łącznie z pomiarami z altymetrów (wysokościomierzy) satelitarnych, wykonywanymi od 1991 roku przez ESA (Europejską Agencję Kosmiczną) i od 1993 roku przez NASA (Narodową Amerykańską Agencję Kosmiczną).

Badacze zauważyli najważniejszą rzecz, że w latach 60 wzrost poziomu morza zaczął przyspieszać, co widać na poniżej przedstawionym wykresie. Analizując wzrost poziomu morza sprzed 60 lat, zaobserwowali, że jest najwyższy na półkuli południowej na styku Oceanu Indyjskiego i Oceanu Spokojnego oraz w Oceanie Atlantyckim.

Na 40-tym stopniu południowej szerokości geograficznej wieją bardzo silne Wiatry Zachodnie, tzw. „ryczące czterdziestki”, które silnie spychają ciepłą górną warstwę wody daleko na północ, po to by spowodować wypływ zimniejszej gęstszej wody z głębin oceanu. I właśnie ta zimna woda pochłania znacznie więcej ciepła, co skutkuje większą rozszerzalnością termiczną, czyli zwiększaniem się objętości wody morskiej. Wyniki badań wskazały w ciągu 70 lat intensyfikację Wiatrów Zachodnich o 15%, co poskutkowało wzrostem średniego globalnego poziomu morza do 40 mm.

 

Rys. Wydajność rekonstrukcji hybrydowych (HR) w porównaniu do wysokościomierza satelitarnego i pływów. a) Korelacja między względnym poziomem morza skorygowanym przez glacjalną korektę izostatyczną (GIA – Glacial Isostatic Adjustment) wziętą z rekonstrukcji hybrydowych (HR) i z wysokościomierza satelitarnego w latach 1993-2015 (cieniowanie) oraz z HR i z pływomierzy (czarne kółka) w ich nakładających się okresach. Korelacje obliczono na podstawie rocznych zmanipulowanych szeregów czasowych. b) Średnie w skali basenu obliczone z rekonstrukcji hybrydowej (kolor niebieski) i wysokościomierza satelitarnego (kolor czerwony). Cienkie linie pokazują średnie miesięczne, podczas gdy grube linie oznaczają średnie roczne. Źródło: Sönke Dangendorf et al./CC BY 4.0

 

Wzrost poziomu morza analizowany dzięki samej rozszerzalności termicznej

Wzrost poziomu morza występuje z wielu przyczyn. Najważniejszą z nich jest termosteryczny wzrost poziomu morza, czyli dzięki rozszerzalności cieplnej ośrodka wodnego jakim są oceany, morza, a także w znacznie mniejszym stopniu rzeki i jeziora. W następnej kolejności we wkład wzrostu poziomu morza przyczyniają się utrata masy pokrywy lodowej Antarktydy o raz topnienie i utrata masy pokrywy lodowej Grenlandii, a także topnienie lodowców górskich. Również coraz bardziej poważny wpływ ma spływ powierzchniowy i gruntowy wód śródlądowych do mórz i oceanów.

Zespół naukowy Svetłany Jevrejevej z Instytutu Modelowania Systemów Morskich w Narodowym Centrum Oceanografii (NOC – National Oceanography Center) w Liverpoolu, stwierdził, że według obecnego zestawu modeli CMIP6, średni termosteryczny wzrost poziomu morza będzie tak samo znacznie wyższy, jak ten, który pochodzi z topnienia lodowców górskich i pokryw lodowych ¹.

Fot. Termosteryczny wzrost poziomu morza. Źródło: Union Concerned Scientists/CC BY-SA 4.0

 

W tejże pracy czytamy, że wkład rozszerzalności cieplnej we wzrost poziomu morza, przy wykorzystaniu symulacji globalnego średniego termosterycznego poziomu morza (GMTSL – Global Mean Thermosteric Sea Level) na podstawie 15 dostępnych modeli w fazie 6 projektu CMIP6.

Naukowcy piszą:

Obliczamy wzrost GMTSL o 18,8 cm [12,8–23,6 cm, zakres 90%] i 26,8 cm [18,6–34,6 cm, zakres 90%] dla okresu 2081–2100, w stosunku do lat 1995-2014 odpowiednio dla scenariuszy SSP2-4.5 i SSP5-8.5. W porównaniu ze zbiorem 20 modeli z Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5), średnia zbiorowa CMIP6 przyszłego GMTSL (2014–2100) jest wyższa dla obu scenariuszy i wykazuje większą wariancję. Dla porównania, dla okresu 1901-1990 GMTSL z modeli CMIP6 ma o połowę mniej wariancji niż z CMIP5. W latach 1940-2005 tempo wzrostu średniej zbiorowej CMIP6 GMTSL wynosiło 0,2 ± 0,1 mm/rok , co stanowi mniej niż połowę obserwowanego wskaźnika (0,5 ± 0,02 mm/rok).

 

Rys. Porównanie średniej wielomodelowej (MEM – Multi-Model Ensemble Mean) z zestawu modeli CMIP6 i CMIP5 ze średnią obserwacyjną globalnego termosterycznego poziomu morza (GMTSL – Global Mean Thermosteric Sea Level) w latach 1957–2005. Szeregi czasowe zostały wymienione w latach 1986-2005. Wkład w głębokie oceany wynoszący 0,1 ± 0,1 mm/rok (dostępny tylko w okresie 1990-2000), oszacowany przez Purkeya i Johnsona ( 2010 ), nie jest uwzględniony w obserwacyjnym GMTSL. Źródło: Jevrejeva S. et a./CC BY 4.0

 

W metodach badawczych zastosowano globalne średnie symulacje termosteryczne w zestawie modeli CMIP6, symulacje GMTSL w CMIP5 oraz GMTSL z obserwacji in situ.

Naukowcy dochodzą do wniosku, że dla zestawu średniej wielomodelowej (MEM) wskaźnik CMIP6 MEM pokazuje wyższe tempo wzrostu GMTSL niż dla tego samego zestawu średniej wielomodelowej (MEM), wskaźnik CMIP5 MEM.

W przyszłych prognozach scenariusze SSP2-4.5 i SSP5-8.5 dla zestawu modeli CMIP6 mają wyższe wartości niż scenariusze RCP4.5 i RCP8.5 dla zestawu modeli CMIP5 (tabela 4).

Natomiast w przypadku symulacji historycznych (okres 1901–1990) wskaźnik MEM dla modeli CMIP6 jest niższy niż w przypadku MEM dla modeli CMIP5.

	Czas	Wskaźnik CMIP6	Wskaźnik CMIP5
Eksperyment	Okres	(mm / rok )	(mm / rok )
Historyczny	1901-1990	0.2 ± 0.1	0.3 ± 0.1
SSP2-4.5/RCP4.5	2015-2100	2.4 ± 0.3	2.1 ± 0.8
SSP5-8.5/RCP8.5	2015-2100	3.6 ± 1.2	3.3 ± 1.1

Tabela 1. Wskaźniki GMTSL dla lat 1901–1990 i 2015–2100 w scenariuszach emisji w przyszłości SSP2-4.5/RCP4.5 i SSP5-8.5/RCP8.5. Niepewność wskaźnika odchylenia standardowego (2 sigma) jest obliczana przy użyciu metody Monte Carlo opisanej w rozdziale artykułu.

 

Wzrost poziomu morza analizowany dzięki topnieniu pokryw lądolodów

Międzynarodowe badanie prowadzone przez zespół naukowy Benjamina P. Hortona z Nanyang Technological University w Singapurze (NTU Singapore) wykazało, że globalny średni wzrost poziomu morza może przekroczyć 1 metr w 2100 i 5 metrów w 2300 roku, jeśli globalne cele ustalone na Porozumieniu Paryskim w grudniu 2015 roku w zakresie emisji nie zostaną osiągnięte ².

Autorzy zwrócili uwagę, że w V Raporcie nie został precyzyjnie przedstawiony wkład we wzrost poziomu morza z powodu niestabilności morskiej pokrywy lodowej (MISI – Marine Ice Sheet Instability), to znaczy nie położono nacisku na prawdopodobieństwo gwałtownej dynamiki pokrywy lodowej Antarktydy podczas dalszego wzrostu temperatury globalnej, a wkład we wzrost poziomu morza z powodu niestabilności morskich klifów lodowych (MICI – Marine Ice Cliffs Instability) w ogóle nie został wzięty pod uwagę.

Według „Specjalnego raportu IPCC na temat oceanów i kriosfery w zmieniającym się klimacie” [SROCC – „Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate”], opracowanego we wreśniu 2019 roku przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC), topnienie lodu na lądzie spowodowało połowę wzrostu poziomu morza od 1993 r.

Rys.3. Szeregi czasowe globalnych anomalii średniej rocznej temperatury powietrza na powierzchni (w odniesieniu do lat 1986-2005) z eksperymentów CMIP5 opartych na koncentracji, zmodyfikowanych na podstawie IPCC AR5.

 

Prognozy temperatury odpowiadają dolnemu (RCP 2.6; niebieski kolor) i górnemu (RCP 8.5; czerwony kolor) scenariuszowi gazów cieplarnianych zawartemu w Reprezentatywnych Ścieżkach Stężenia (RCP) i ich rozszerzeniu do 2300. Projekcje dla każdego RCP pokazują średnią z wielu modeli ( linie ciągłe) oraz zakres 5–95 % w rozkładzie poszczególnych modeli (cieniowanie). Nieciągłości w 2100 są spowodowane różną liczbą modeli, które wykonują rozszerzenia poza XXI wiek (i nie mają fizycznego znaczenia).

Badanie na temat wzrostu poziomu morza do końca XXI i do końca XXIII wieku było przeprowadzone przez naukowców w 2015 roku. Zespół Hortona zauważył, że prognozy do 2100 roku mniej więcej są podobne w niniejszej pracy do tej sprzed 5 lat, ale już prognozy do 2300 roku mają wydłużone ogony na wykresach. Naukowcy w swojej pracy napisali:

W ramach Reprezentatywnej Ścieżki Koncentracji (RCP – Representative Concentration Pathways) RCP2.6, 106 ekspertów przewidywało (średnie prawdopodobieństwo 66%) wzrost GMSL (Global Mean Sea Level – Globalny Średni Poziom Morza) o 0,30–0,65 metrów do 2100 r. i o 0,54–2,15 metrów do 2300 r. w stosunku do lat 1986–2005. W ramach RCP8.5 ci sami eksperci przewidywali prawdopodobny wzrost GMSL o 0,63–1,32 m do 2100 i 1,67–5,61 m do 2300 roku.

Ogólnie topnienie pokryw lodowych Grenlandii i Antarktydy ma coraz wyraźniejszy wpływ w podnoszenie się poziomu wód oceanów i mórz na całym świecie. Ostatnie wyniki badań już będą szeroko nawiązywać do VI Raportu IPCC i najnowszych modeli klimatycznych CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project – Projekt Porównywania Modeli Sprzężonych).

W ramach CMIP6 badając wkład pokryw lodowych wspomnianych lądolodów w coraz szybszy wzrost poziomu morza, jednocześnie powstały w 2020 roku dwie ważne prace: pod kierownictwem Heiko Goelzera z NORCE Norweskiego Centrum Badawczego, Centrum Badań Klimatu w Bjerknes oraz pod kierownictwem Hélène Seroussi z Laboratorium napędów odrzutowych, Kalifornijskiego Instytutu Technologii w Pasadenie w USA ^4,5.

W obu podobnych pracach, na podstawie najnowszej generacji wielu modeli z projektu porównywania modeli pokryw lodowych (ISMIP6 – Ice Sheet Model Intercomparison Project) oszacowano łącznie prawdopodobny wynik uśredniony wkładu we wzrost poziomu morza o około 38-40 cm pod koniec 2100 roku. Symulacje komputerowe zostały przeprowadzone mając na względzie prognozy w okresie lat 2015- 2100.

 

Fot. Krawędź lodowca szelfowego Larsena B. Widoczne jest topnienie powierzchniowe, które spływa z krawędzi niczym wodospad. Nowe badania prognozują podwojenie tempa topnienia powierzchni antarktycznych szelfów lodowych do 2050 roku. Do 2100 roku topnienie może przekroczyć intensywność związaną z zapadaniem się lodowca szelfowego, jeśli emisja gazów cieplarnianych z paliw kopalnych utrzyma się w obecnym tempie. Źródło: Dzięki uprzejmości Teda Scambosa i Roba Bauera, NSIDC

 

Badania przeprowadzono na podstawie 14 modeli ISMIP6 dla najłagodniejszego scenariusza emisji RCP 2.6 i dla najgorszego RCP 8.5. Wykazały one, że utrata masy pokryw lodowych na Ziemi do 2100 roku będzie miała wkład we wzrost poziomu morza następujący:

Dla Grenlandii:

2. Dla scenariusza RCP 2.6 – 1,5-5 cm
3. Dla scenariusza RCP 8.5 – 4-14 cm

Dla Antarktydy:

2. Dla scenariusza RCP 2.6 – 0-3 cm
3. Dla scenariusza RCP 8.5 – 30 cm

Oszacowanie dokładnych prognoz na 2100 rok dla Antarktydy, zwłaszcza jego wschodniej części, jest bardzo trudne ze względu na prawdopodobieństwo w wielu regionach występowania większej liczby opadów śniegu (akumulacja) niż jego topnienia i utraty masy lodowej (ablacja). Z kolei oszacowanie zachodniej części jest niepewne ze względu na wspomniane MISI (niestabilność morskiej pokrywy lodowej) i MICI (niestabilność morskich klifów lodowych). Im będzie wyższy  wzrost temperatury globalnej, tym bardziej prawdopodobne są te procesy destabilizacji pokryw lodowych Antarktydy.

 

Wzrost poziomu morza analizowany dzięki topnieniu lodowców górskich

Ważną kwestią w omawianiu wzrostu poziomu morza jest też dość znaczny wkład topnienia lodowców górskich.

Zespół Naukowy Romaina Hugonetta z Laboratorium Hydrauliki, Hydrologii i Glacjologii (VAW) w ETH w Zürichu, w Szwajcarii, przedstawia obraz utraty masy lodowców górskich już od co najmniej połowy XX wieku ⁶.

Jest to pierwsze badanie, które obejmuje wszystkie lodowce na świecie – łącznie około 220 000 – z wyłączeniem pokryw lodowych Grenlandii i Antarktyki. Przestrzenna i czasowa rozdzielczość badania jest bezprecedensowa i pokazuje, jak szybko lodowce traciły grubość i masę w ciągu ostatnich dwóch dekad.

W latach 2000-2019 lodowce górskie w ciągu roku średnio traciły 267 gigaton lodu. Roczny wkład we wzrost poziomu morza wynosi 0,76 mm – 21%. Jedynie rozszerzalność termiczna wynosi nadal około 50%.

Autorzy pracy na podstawie obserwacji satelitarnych zwracają uwagę, że zmniejszanie się grubości lodu, pod wpływem jego topnienia w górach na Ziemi, powiększyło się prawie dwukrotnie. Z 36 cm w 2000 roku do 69 cm w 2019 roku.

Badanie również wykazało, że we wspomnianym okresie czasu utrata masy lodowców była o 47% wyższa niż w przypadku pokrywy lodowej Grenlandii (GIS – Greenland Ice Sheet) i ponad dwukrotnie większa niż w przypadku pokrywy lodowej Antarktyki (AIS – Antarctica Ice Sheet).

 

Wzrost poziomu morza analizowany dzięki spływowi wód powierzchniowych i gruntowych

Wzrost poziomu morza występuje również pod wpływem jeszcze jednego interesującego czynnika klimatycznego, mianowicie pod wpływem zmiany bilansu wód gruntowych i powierzchniowych na kontynentach i wyspach.

Sitar Karabil z Instytutu Badań Morskich i Atmosferycznych oraz Katedry Geografii Fizycznej na Wydziale Nauk o Ziemi, na Uniwersytecie w Utrechcie wraz ze swoim zespołem badawczym dokonał ciekawej analizy zmian w magazynowaniu wody na lądzie (LWS – Land Water Storage) ⁸.

Naukowcy analizując regionalną zmianę poziomu morza przeprowadzili swoje badania jeszcze na podstawie modeli bazowych dla V Raportu IPCC – dla zestawu modeli CMIP5.

Jak wiadomo, zmiany w magazynowaniu wody wynikają zarówno z bezpośredniej działalności człowieka, jak i z powodu zachodzących zmian klimatu. Badając zmiany LWS posłużyli się modelem hydrologicznym i zasobów wodnych PCR-GLOBWB w celu zaprojektowania regionalnych wzorców poziomu morza.

Obliczenia szacunkowe pokazały ogólnie naukowcom, że wkład zmiany magazynowania wody na lądzie w dalszy wzrost poziomu morza wyniesie 10%. A więc, nie jest to mało. Warto też wziąć pod uwagę, że rezygnacja z wielu inwestycji spiętrzania wód w sztucznych zbiornikach wodnych i tamach, również pod naciskiem ochrony bioróżnorodności rzek, wpłynęła również na spływ podziemny i powierzchniowy wód do oceanów i mórz na całym świecie, dlatego został też zaznaczony większy wzrost poziomu morza także z magazynowania wody na lądach (LWS).

 

Rys. (A) Przegląd komórki siatki PCR-GLOBWB 2 z Sutanudjaja et al. (2018) . S1, S2 (magazynowanie wilgoci w glebie), S3 (magazynowanie wód gruntowych), Qdr (odpływ powierzchniowy), Qsf (przepływ burzowy), Qbf (przepływ bazowy) i Inf (przenikanie rzekami do wód gruntowych). (B) Uproszczony szkic przepływów LWS. (Precip) Opady, (Evap) parowanie; (Dsal) odsalanie wody, (SRun) odpływ (Runoff) (na podstawie Sutanudjaja i in., 2018). Strumienie (km³/rok) przedstawione na (B) wskazują średnie wartości w skali światowej w ciągu okresu 2000-2015. Źródło: Karabil S. et al./2021

Autorzy pracy piszą:

Przewiduje się, że udział LWS w podnoszeniu poziomu morza w regionie będzie znacznie większy niż wynosi średnia globalna w kilku regionach. Również może być on o 60% wyższy niż wynosi ogółem globalna średnia wzrostu poziomu morza wywołanego przez LWS, w tym na wyspach Pacyfiku i południowym wybrzeżu Afryki i zachodnim wybrzeżu Australii.

 

Wzrost poziomu morza: analiza satelitarna NASA i ESA

Jeszcze jedna z prac na temat oszacowania przyspieszenia wzrostu poziomu morza może wzbudzić zainteresowanie, w której dokonano jednocześnie analizy satelitarnej NASA i ESA, czego wcześniej nie brano pod uwagę.

Duńscy oceanografowie: Tadea Veng i Ole B. Andersen z DTU Instytutu Narodowego (National Space Institute) na Technicznym Uniwersytecie Danii w Lyngby, przedłużyli i powiększyli zapis satelitarnych altymetrów mierzących wzrost poziomu morza ³.

Mianowicie, naukowcy przeanalizowali wspólne pomiary NASA i ESA. Co ciekawe, satelity TOPEX A/Poseidon, TOPEX B/Poseidon, Jason-1, Jason-2 i Jason-3 z NASA (TPJ) w altymetrii nie uwzględniały pomiarów z regionów arktycznych, co skrupulatnie wykonywały satelity ERS-1, ERS-2, Envisat i CryoSat 2 z ESA.

Satelity ESA rozpoczęły pomiary od 1992 r., a NASA od 1993 r.

W VI Raporcie IPCC został dokładnie uwzględniony wkład z topnienia pokryw lodowych Grenlandii i Antarktydy, który wprawdzie nie jest tak duży jak wpływ czynnika termosterycznego (rozszerzalności termicznej), czy też topnienia lodowców górskich na wszystkich szerokościach geograficznych, lecz naukowcy zaobserwowali, że na podstawie wielu prac w modelu CMIP6, najprawdopodobniej tenże wkład będzie znacznie większy.

 

Rys. Anomalia poziomu morza mierzona przez ESA (niebieski kolor) i TPJ (czerwonobrązowy kolor). 12-miesięczne sinusoidy są usuwane, aby podkreślić zmienność międzyroczną. Modele są oszacowaniami trendów i przyspieszeń. Obliczenia uwzględniają dane ESA do 82°. Źródło: Tadea Veng & Ole B. Andersen/CC BY 4.0

 

Analiza przeglądowa

Praca Martina Siegerta i Pam Pearson jest przeglądową analizą naukową, która wprawdzie nie dostarcza nowych pierwotnych danych empirycznych, ale stanowi krytyczną ocenę aktualnego stanu prognoz wzrostu poziomu morza w XXI wieku, gdzie mają miejsce niepewności oraz problemy metodologiczne. Dlatego też artykuł nie jest typowym badaniem modelowym ani eksperymentalnym. Jest pewnego rodzaju kompleksowym zestawem zagadnień, które udało się do 2021 r. ustalić, a co się nie udało.

Siegert i Pearson wskazali na istotne ograniczenia obecnych prognoz i scenariuszy. Ich zdaniem nie warto traktować ich jako jedynej miary do 2100 r. Dalej podkreślają, że to co zostało udokumentowane w zapisie systemu klimatycznego to nie da się odwrócić.

Autorzy w swojej pracy przypomnieli, że w ciągu ostatnich 150 lat globalny poziom morza podniósł się o około 20 cm. Ponadto dali do zrozumienia, że tempo wzrostu poziomu morza wyraźnie zaczęło przyspieszać, osiągając w 2020 r. wynik około 3,3 mm/rok, z przyspieszeniem około 0,8 mm/rok na dekadę.

Siegert i Pearson zwracają uwagę, że wiele analiz, które koncentrują się na roku 2100, mówi co się stanie po tej dacie. Podkreślają, że wiele procesów kriosferycznych i oceanicznych ma charakter długoterminowy (stulecia, tysiąclecia) i dlatego prognozy tylko do 2100 mogą znacząco niedoszacowywać przyszłe zmiany.

Autorzy mocno podkreślają, że około 680 mln ludzi (ok. 10 % ludności świata) mieszka w obszarach nisko położonych lub podatnych na powodzie i erozję. Wzrost poziomu morza:

• zwiększa ryzyko powodzi przy sztormach,

• prowadzi do zasolenia wód gruntowych,

• degraduje rolnictwo nadbrzeżne,

• może wymusić migracje ludności.

 

Rys. Globalne zmiany poziomu morza od lat 50-tych XIX w. Chociaż wczesne pomiary były dość proste i mało dokładne, ujawniają one tendencję wzrostową poziomu morza (około 0,8 mm rocznie), która przekracza margines błędu. W połowie XX w. pomiary stały się znacznie dokładniejsze (niebieska linia) i pokazują, że tempo wzrostu poziomu morza wzrosło do ok. 2 mm rocznie. W ciągu ostatnich kilku dekad pomiary satelitarne (czarna linia) dostarczyły bardzo dokładnych danych o poziomie morza i pokazują, że obecnie przekracza ono 3 mm rocznie. Źródło: Martin Siegert & Pam Pearson/CC BY 4.0

 

Rys.Globalny wzrost poziomu mórz w ciągu ostatnich 30 lat. Opracowano na podstawie danych Światowej Organizacji Meteorologicznej (2021) . Źródło: Martin Siegert & Pam Pearson/CC BY 4.0

 

Praca Martina Siegerta i Pam Pearson traktuje to jako poważne wyzwanie społeczno-ekonomiczne, które wymaga zarówno adaptacji, jak i mitygacji zmian klimatu.

 

Ważne jest nie tylko o ile zwiększa się przyrost poziomu morza, ale też jak szybkie jest jego tempo 

Jedna  ważniejszych prac naukowych pod przewodnictwem Benjamina D. Hamlingtona z Laboratorium Napędu Odrzutowego (JPL), Kalifornijski Instytut Technologiczny, Pasadena, Kalifornia, USA, wskazała jak w ciągu dokładnie 30 lat – od początków pomiarów satelitarnych NASA w 1993 r. do końca 2023 r.  – globalny średni poziom morza wzrósł (GMSL) o 111 mm. Przy czym zaznaczona został różnica tempa jego przyrostu na początku  i na końcu pomiaru. W styczniu 1993 r. wyniosło ono 2,1 mm/rok, a po trzech dekadach pod koniec grudnia 2023 r. już 4,5 mm/rok. Badacze zwracają uwagę, że jak ta trajektoria przyrostu tempa poziomu morza będzie się zwiększać, to w ciągu następnych trzech dekad w 2023-2053 r. może on podnieść się już o 169 mm, zgodnie z wytycznymi podanymi w 6 Raporcie Oceny IPCC (2021-2023).

Zapis satelitarnego radarowego wysokościomierza (altymetru) poziomu morza wskazał wynik średniego poziomu wzrostu GMSL w 2023 r., który wyniósł 3,3 mm/rok. Ale okazało się, że ta szeroko stosowana liniowa metryka nie jest zbyt dobra do śledzenia dokładnych zmian w naszym systemie klimatycznym. Zmiana z dekady na dekadę tempa przyrostu poziomu morza sprawia, że klasyczny zapis altymetryczny bywa jednak mylący. Naukowcy zwracają uwagę, że co najmniej od 2017/2018 r. nastąpiło znaczne przyspieszenie GMSL. Ponadto w wielu obszarach oceanicznych i morskich zanotowano jeszcze wyższe regionalne przyspieszenia. Aczkolwiek bywają jednak one niepewne, ponieważ mają na nie wpływ zmienne procesy, takie jak cyrkulacja oceaniczna (np. oscylacja południowopacyficzna (ENSO)), które jednak nie mają wpływu na GMSL. 

 

Rys. Globalny szereg czasowy średniego poziomu morza (mm) uzyskany na podstawie pomiarów wysokościomierzem satelitarnym w okresie od 1993 r. do 2023 r. Ciągła czerwona linia to kwadratowe dopasowanie do danych i wskazuje zmianę poziomu morza w zapisie wysokościomierza w stosunku do 1993 r. Źródło: Benjamin D. Hamlington et al./CC BY 4.0

 

Co do adaptacji społeczności ludzkich, i ich infrastruktur na nisko położonych wybrzeżach i wyspach, naukowcy wskazują, że tutaj trzeba zadać sobie pytanie nie tylko o ile wzrośnie poziom morza, ale przede wszystkim jak szybko. Tu jest problem z wyliczeniem jak szybko będzie zwiększać się tempo przyrostu GMSL, aby dopasować wszystko do scenariuszy emisji gazów cieplarnianych do atmosfery. Dokładne oszacowanie GMSL wiąże się z dokładniejszą oceną regionalnych wzrostów poziomu morza (RMSL).

Naukowcy piszą:

Ocena wzrostu poziomu morza w skali globalnej służy również lepszemu oddzieleniu naturalnej od wymuszonej zmiany poziomu morza, ponieważ wpływ zmienności klimatu na dużą skalę w oceanie ulega zmniejszeniu w skali globalnej, co z kolei wzmacnia sygnał wzrostu poziomu morza związany z trwającym ociepleniem.

 

Usuwanie naturalnych sygnałów klimatycznych przy obliczaniu wzrostu poziomu morza nie do końca było doskonałe  

Wcześniej przyspieszenie GMSL szacowano przy usuwaniu naturalnych sygnałów klimatycznych jak ENSO z powodu zachodzenia wahań międzyrocznych. Obecnie od 2020 r. – od czasu wystrzelenia satelity Sentinel-6 Michael Freilich – zastosowanie wspomnianego wysokościomierza przy pomocy:

• sond profilujących Argo, mierzących ocieplenie oceanów i rozszerzalność cieplną,
• serii satelitów Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) i GRACE Follow-On mierzących redystrybucję masy lodu i wody na powierzchni Ziemi oraz
• misji takich jak Oceans Melting Greenland (OMG), pomagających w określaniu ilościowego związku między ociepleniem oceanów a zanikaniem lodu lądowego,

nie musi wiązać się z redukcją wspomnianych naturalnych sygnałów klimatycznych.

Naukowcy w tym przypadku podkreślają, że dotychczas w ENSO dodatnia faza El Niño powoduje przyspieszanie tempa GMSL, a ujemna faza La Niña – spowalnianie.

Rys. A Ekstrapolacja dopasowania kwadratowego do zapisu wysokościomierza satelitarnego do 2050 roku. Szary obszar odzwierciedla 90% przedział ufności dla ekstrapolowanego poziomu morza. B Projekcje oparte na modelach z IPCC AR6 dla sześciu z rozważanych scenariuszy. Słupki błędów na projekcjach wskazują prawdopodobny zakres dla każdego scenariusza. Scenariusz SSP5-8.5 LC wskazuje na scenariusz o niskim poziomie ufności zastosowany w IPCC AR6. Źródło: Benjamin D. Hamlington/CC BY 4.0

 

Projekcje klimatyczne: bardziej wiarygodny scenariusz SSP2-4.5 niż SSP5-8.5 

Kluczowe są też projekcje wzrostu poziomu morza według scenariuszy emisji, ustalonych w 5 Raporcie Oceny IPCC. W jednych regonach następuje zmniejszanie emisji gazów cieplarnianych, które zaczęło wpływać na mniejszy przyrost GMSL, ale w innych nadal trwa zwiększanie, które powoduje jego przyspieszenie.

Badanie jednak wykazało, że umiarkowany scenariusz emisji SSP2-4.5 jest bardziej wiarygodny niż gwałtowny scenariusz SSP5-8.5. To znaczy, niestabilność pokryw lodowych (kluczowych obecnych czynników mających wkład w znaczący wzrost poziomu morza) w ciągu następnych 30 lat nie przyczyni się w drastyczny sposób do przyspieszenia wzrostu poziomu morza.

Przyspieszenie GMSL w ciągu minionych trzech dekad (1993-2023) było przede wszystkim oceniane na podstawie krótszych długości zapisów altymetrycznych wysokościomierzy, dlatego też nie wykazywało tak dużych zmian tempa przyrostu GMSL jak to będzie mieć miejsce w ciągu następnych trzech dekad (2023-2053), gdzie trajektorie będą drastycznie wzrastać w coraz krótszym czasie.

 

Trajektorie tempa przyrostu GMSL z dekady na dekadę będą tylko wzrastać 

Badacze wskazują, że trajektorie tempa przyrostu GMSL  w następnych dekadach będą tylko zwiększać się. Co tylko będzie wymuszeniem na decydentach politycznych by coraz poważniej zaczęli podchodzić do działań mitygacyjnych i adaptacyjnych zmian klimatu. Globalne ocieplenie sprawia, że wzrost poziomu morza tylko coraz gwałtowniej zaczyna przyspieszać. I to niezależnie od scenariuszy emisji, ustalonych w 6 Raporcie Oceny IPCC.

Szacunki tempa przyrostu GMSL do 2050 r. są następujące:

• do 2030 r. 5,0 +/- 1,4 mm/rok
• do 2040 r. 5,8 +/- 2,0 mm/rok
• do 2050 r. 6,5 +/- 2,6 mm/rok

Satelitarna ciągłość pomiarów wzrostu poziomu morza

Kluczową rzeczą w dokładnych pomiarach satelitarnych NASA jest ciągłość pomiarów. Rozpoczynając od misji TOPEX/Poseidon, Jason-1, OSTM Jason-2, Jason-3 i obecnie kontynuowanej Sentinel-6 Michael Freilich jest zastosowanie globalnego szeregu czasowego w altymetrycznych pomiarach średniego poziomu morza.

Badacze napisali:

Użyty tutaj szereg czasowy GMSL zawiera poprawkę na izostatyczną korektę lodowcową (GIA; 18), a cykl sezonowy jest usuwany przed oszacowaniem. Poprawka GIA zapewnia, że ​​obserwowane zmiany poziomu morza odzwierciedlają rzeczywiste zmiany objętości i masy wody, a także umożliwia bezpośrednie porównanie z prognozami z IPCC AR6.

Błędy

Ekstrapolowanie 90% przedziałów ufności wyznaczane za pomocą symulacji Monte Carlo z 10 000 członków, wykazało, że nie tylko GIA często powodowało zaburzanie szacunków pomiarów, ale też pojawiały się faktyczne błędy instrumentalne: błędy pomiaru i skorelowane błędy formalne.

Tu naukowcy zwracają uwagę, że GIA można pominąć. ponieważ nie ma przyspieszenia GMSL z nim związanego. Następnie ekstrapolowali 10 000 składowych zaburzonego tempa i przyspieszenia, a 90% przedziałów ufności są określone przez granice, które zawierają 90% ekstrapolacji.

 

Od 2025 r. kriosfera ma większy wkład we wzrost poziomu morza niż rozszerzalność termiczna

Nowe pomiary w 2025 r. wykazały. że obecnie w całej kriosferze utrata masy lodowej pokryw Grenlandii i Antarktydy oraz z lodowców górskich jest czynnikiem znacznie silniej wpływającym na wzrost poziomu morza niż wpływ rozszerzalności termicznej.

Chris Stokes z Wydziału Geografii na Uniwersytecie w Durham, Wielka Brytania, wraz ze swoim zespołem naukowym wykazali, że utrata lodu na Ziemi przyczynia się do wzrostu poziomu mórz i oceanów o 1,6 mm/rok, a rozszerzalność cieplna ma wkład już mniejszy – 1,4 mm/rok. Co ciekawe,  to mniejsze lodowce górskie i czapy lodowe lądolodów Grenlandii i Antarktydy przyczyniły się do znaczącego wkładu kriosfery we wzrost GMSL w XX wieku. I niestety, to właśnie one powodują kurczenie się zasobów wodnych niezbędnych dla ludzi oraz flory i fauny w przyrodzie. 

Autorzy piszą:

Głównym powodem do obaw jest to, że łączny wkład pokrywy lodowej w poziom morza (~11,9 mm od 2006 do 2018 r.) jest obecnie większy niż w przypadku lodowców górskich i czap lodowych (~7,5 mm w tym samym okresie) i jest czterokrotnie wyższy niż w latach 90. XX wieku.

Naukowcy wskazują szacunki najnowszych prognoz IPCC pod względem łącznego wkładu pokrywy lodowej na rok 2100 w zakresie:

• od +4 do +37 cm w scenariuszu niskiej emisji (wspólna ścieżka społeczno-ekonomiczna: SSP1-2.6)
• do +12 do +52 cm w scenariuszu wysokiej emisji SSP5-8.5; 

ale zgodnie z wieloma analizami innych zespołów naukowych zgadzają się z prognostykami niskiego poziomu ufności całkowitego wzrostu poziomu morza w ramach SSP5-8.5, który może przekroczyć +15 m o 2300. Ale nie jest to takie pewne.

 

Utrata masy lodowej poprzez gwałtowny wzrost poziomu morza grozi przybrzeżnym miastom  

W każdym razie ciągła utrata masy z pokryw lodowych stwarza egzystencjalne zagrożenie dla wielu populacji przybrzeżnych świata. Szacuje się, że miliard ludzi zamieszkuje wybrzeża, które są położone poniżej 10 m nad poziomem morza. A około 230 milionów żyje tylko powyżej 1 m.

Naukowcy apelują, że bez wdrożenia odpowiednich adaptacji, ostrożne szacunki nawet pokazują, że od 2025 r. do 2050 r.  wzrostu poziomu morza będzie wyższy o dodatkowe 20 cm. Niestety doprowadzi to do ogromnych strat powodziowych w skali globalnej. Nawet wyniosą one 1 biliona USD lub więcej rocznie dla 136 największych miast przybrzeżnych świata. 

 

Rys. Dane z lat 1992–2020 pochodzą z najnowszego ćwiczenia porównawczego bilansu masy pokrywy lodowej (Ice Cover Mass Balance Inter-comparison Exercise), zaktualizowanego o dane grawimetryczne z satelity GRACE za lata 2021–2024 włącznie, z pokrywą lodową Antarktydy Wschodniej (EAIS) oznaczoną kolorem czarnym, pokrywą lodową Antarktydy Zachodniej (WAIS) kolorem czerwonym, a pokrywą lodową Grenlandii (GrIS) kolorem turkusowym (do końca 2023 r.). Skumulowany ekwiwalent wzrostu poziomu morza z GrIS i WAIS jest pokazany grubszą niebieską linią. Źródło: Chris Stokes et al./CC BY 4.0

 

Niewielki wzrost temperatury grozi zwiększeniem tempa przyrostu poziomu morza w najbliższych dekadach

Podczas ostatniego interglacjału (LIG: ~129–116 tys. lat temu) średnia temperatura powierzchni Ziemi była od +0,5 do +1,5 °C wyższa niż w okresie przedindustrialnym. Wprawdzie stężenie CO2 wówczas wynosiło 266–282 ppm, ale globalny średni poziom morza (GMSL) był zanotowany wyżej nawet o kilka metrów aniżeli obecnie.

Zapisy paleolodów i modelowanie numeryczne wykazują również, że pokrywy lodowe zachowują się nieliniowo w odpowiedzi na wymuszanie klimatyczne. Są one coraz bardziej wrażliwe na progi temperaturowe, których przekroczenie zacznie prowadzić już w niedalekiej przyszłości do zwiększenia tempa wzrostu poziomu morza znacznie wyższego niż obecnie.

Badanie to wskazuje, że nawet niewielka temperatura może przyczynić się do gwałtownego zwiększenia tempa wzrostu poziomu morza (SLR). Ponadto naukowcy wskazują, że destabilizacja pokryw lodowych Grenlandii (GrIS) i Antarktydy Zachodniej (WAIS) występuje przy progu temperaturowym na poziomie +1,5 °C  powyżej okresu przedprzemysłowego, a dla pokrywy lodowej Antarktydy Wschodniej (EAIS) – na poziomie od +2 do +3 °C.

 

Przyspieszenie poziomu morza dla globalnej sieci 222 obserwacji pływomierzy (mareografów) z lat 1970–2023

W jednym z ostatnich badań dopasowania liniowe i kwadratowe z danych z mareografów z lat 1970–2023 są ekstrapolowane do roku 2050 w celu uzyskania projekcji opartej na obserwacjach. 

Jinping Wang z Ocean University China w Qingdao i jego współpracownicy w swojej analizie ukazali prawdopodobieństwo projekcji opartej na obserwacjach, która mieści się głównie w średnim zakresie i znacznie poniżej wysokiej, mało prawdopodobnej projekcji opartej na procesach.

Naukowcy stwierdzili:

Oprócz obserwacji satelitarnych, długie zapisy mareografów z lat 1970–2020 (51 lat) zostały również wykorzystane do oszacowania regionalnych trendów i przyspieszeń wzdłuż linii brzegowej USA, przy czym dłuższy okres obserwacji pozwala na zmniejszenie wpływu naturalnej zmienności na oszacowanie przyspieszenia w skali regionalnej (Sweet i in.,  2017 , 2022 ). Dla większości linii brzegowej USA średnia regionalna prognoza do 2050 r. oparta na zapisach mareografów zgadza się z prognozami opartymi na procesach z Narodowej Agencji Oceanografii i Atmosfery (NOAA) w ramach scenariusza emisji pośrednich (SSP2-4.5) i pozostaje poniżej scenariusza emisji wysokich (SSP5-8.5; Sweet i in.,  2022 ).

 

Metodologia raportu AR6 – zakres scenariuszy SSP

W analizie szeregów czasowych GMSL w niniejszym badaniu Wang i jego współpracownicy zastosowali metodologię raportu AR6 (zakres w różnych scenariuszach SSP są pokazane na zielono (SSP1-2.6), pomarańczowo (SSP2-4.5) i czerwono (SSP5-8.5)), w której połączono rekonstrukcję pływomierzy (mareografów), zmierzoną w latach 1972-1993, oraz wykonano obserwacje z satelitarnego wysokościomierza w latach 1992-2023 (Fox-Kemper i in.,  2021 ). 

W badaniu wybrano do pomiarów wzrostu poziomu morza tylko stacje pływomierzy, których zapisy obejmowały co najmniej 70% w latach 1970–2023 (54 lata). 

Co istotne, pływomierze, które są zlokalizowane w pobliżu dużych trzęsień ziemi (≥8 Mw) w promieniu 500 km od epicentrów, są nie brane pod uwagę (Wöppelmann & Marcos,  2016 ). Postsejsmiczna deformacja lądu wpływa zaburzająco na pomiary mareografów.

W badaniu wykorzystano zapisy dobrze zlokalizowanych pływomierzy mierzących wzrost poziomu morza. Zgodnie z oceną 5 Raportu IPCC, jeśli w pobliżu jednego punktu siatki znalazło się duża liczba zapisów pływomierzy, to są one uśredniane. Naukowcy uwzględnili w swoim eksperymencie 286 stacji w 222 lokalizacjach w latach 1970-2023.

 

Rys. Porównanie prognozy średniego globalnego poziomu morza (GMSL) opartej na obserwacjach z prognozami opartymi na procesie Szóstego Raportu Oceniającego (AR6). (a) Obserwacje GMSL (niebieski) i suma wkładów (fioletowy). Projekcja oparta na obserwacjach jest pokazana na niebiesko, a zacieniowanie wskazuje powiązany prawdopodobny zakres (17–83 percentyl). Projekcje AR6 i prawdopodobny zakres w różnych scenariuszach SSP są pokazane na zielono (SSP1-2.6), pomarańczowo (SSP2-4.5) i czerwono (SSP5-8.5). Przerywana ciemnoczerwona linia i lekko przerywana ciemnoczerwona linia wskazują odpowiednio 83. i 95. percentyl dla prognozy AR6 o niskim poziomie ufności w scenariuszu SSP5-8.5, przy czym 83. percentyl odpowiada scenariuszowi o niskim prawdopodobieństwie i dużym wpływie. Wykresy pudełkowe po prawej stronie przedstawiają wzrost poziomu morza w 2050 r. w stosunku do 2020 r. na podstawie prognoz opartych na obserwacjach oraz prognoz opartych na procesach w ramach trzech SSP. Zacieniowane zakresy reprezentują przedziały od 17. do 83. percentyla ( prawdopodobne przedziały) dla prognoz. Ciemnoczerwone wąsy oznaczają przedział od 5. do 95. percentyla z prognozy AR6 o niskim poziomie ufności w scenariuszu SSP5-8.5. (b) To samo co (a), ale dla średniego globalnego termosterycznego poziomu morza. (c) To samo co (a), ale dla średniego globalnego barystatycznego poziomu morza. Źródło: Jinping Wang et al./CC BY 4.0

 

Mareografy zlokalizowane w obszarach głównych wskaźników klimatycznych

Naukowcy w swojej publikacji naukowej wyjaśnili dokładniej metodologię badań wzrostu poziomu morza przy pomocy mareografów, w ktorej wzięli pod uwagę główne wskaźniki klimatyczne (np. oscylacje oceaniczno-atmosferyczne):

Aby ograniczyć wpływ regionalnej zmienności naturalnej, zastosowaliśmy wielozmienny model regresji liniowej, który uwzględnia zmiany liniowe i kwadratowe w czasie oraz liniową zależność od głównych wskaźników klimatycznych (El Niño — Oscylacja Południowa, ENSO; Oscylacja Dekadalna Pacyfiku, PDO; Dipol Oceanu Indyjskiego, IOD; Tryb Pierścieniowy Południowy, SAM; i Oscylacja Północnoatlantycka, NAO) w poszczególnych zapisach mareografów (Tekst S2 w Informacjach Dodatkowych  S1 ; Frankcombe i in.,  2015 ; Wang, Church, Zhang i Chen,  2021 ; Zhang i Church,  2012 ). Wybrano rok początkowy 1970, ponieważ dłuższy okres zapisu (1970–2023; 54 lata) niż obserwacja satelitarna jest preferowany do oszacowania solidnego przyspieszenia w obecności niskiej częstotliwości naturalnej zmienności w skali regionalnej (Frankcombe i in.,  2015 ; Haigh i in.,  2014 ; Hamlington i in.,  2020 ; Wang, Church, Zhang i Chen,  2021 ). Ponadto wzrost GMSL wykazuje stałe przyspieszenie od lat 60. XX wieku, a antropogeniczna zmiana klimatu jest dominującym czynnikiem napędzającym wzrost poziomu morza od 1970 r. (Dangendorf i in.,  2019 ; Frederikse i in.,  2020 ; Slangen i in.,  2016 ).

 

Referencje:

Fabrizio Antonioli et al., 2003 ; Holocene sea-level change in Sicily and its implications for tectonic models: new data from the Taormina area, northeast Sicily ; Marine Geology ; https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S002532270300029X?via%3Dihub

W. Tad Pfeffer, Joel Harper & Shad O’Neel, 2008 ; Kinematic Constraints on Glacier Contributions to 21-st Century Sea-Level Rise ; Science ; https://www.researchgate.net/publication/23238533_Kinematic_Constraints_on_Glacier_Contributions_to_21st-Century_Sea-Level_Rise

Martin Vermeer & Stefan Rahmstorf, 2009 ; Global sea level linked to global temperature ; Proceedings National Academy of Sciences ; https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.0907765106

Kurt Lambeck et al., 2010 ; Paleoenvironmental records, geophysical modeling, and reconstruction of sea-level trends and variability on centennial and longer timescales ; Researchgate ; https://www.researchgate.net/publication/284147740_Paleoenvironmental_records_geophysical_modeling_and_reconstruction_of_sea-level_trends_and_variability_on_centennial_and_longer_timescales

Andrew C. Kemp et al., 2011 ; Climate related sea-level variations over the past two millennia ; Proceedings National Academy of Sciences ; https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1015619108

Mélanie Becker et al., 2012 ; Sea level variations at tropical Pacific islands since 1950 ; Global and Planetary Change ; https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921818111001445?via%3Dihub

Robert E. Kopp et al., 2016 ; Temperature-driven global sea-level variability in the Common Era ; Proceedings National Academy of Sciences ; https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1517056113

Matthias Mengel et al., 2016 ; Future sea level rise constrained by observations and long-term commitment ; Proceedings National Academy of Sciences ; https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1500515113

Robert E. Kopp et al., 2019 ; Usable Science for Managing the Risks of Sea-Level Rise ; Earth’s Future ; https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018EF001145

Sönke Dangendorf, et al. 2019 ; Persistent acceleration in global sea-level rise since the 1960s ; Nature Climate Change ; https://www.researchgate.net/publication/334975572_Persistent_acceleration_in_global_sea-level_rise_since_the_1960s

Svetlana Jevrejeva et al., 2020 ; Global mean thermosteric sea level projections by 2100 in CMIP6 climate models ; Environmental Research Letters ; https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/abceea

Benjamin P. Horton et al., 2020 ; Estimating global mean sea-level risa and its uncertaintlies by 2100 and 2300 from an expert survey ; Climate and Atmospheric Science ; https://www.nature.com/articles/s41612-020-0121-5

Heiko Geolzer et al., 2020 ; The future sea-level contribution of the Greenland ice sheet: a multi-model ensemble study of ISMIP6 ; The Cryosphere ; https://tc.copernicus.org/articles/14/3071/2020/

Hélène Seroussi et al., 2020 ; ISMIP6 Antarctica: a multi-model ensemble of the Antarctic ice sheet evolution over the 21st century ; The Cryosphere ; https://tc.copernicus.org/articles/14/3033/2020/

Romain Hugonnet et al., 2021 ; Accelerated global glacier mass loss in the early twenty-first century ; Nature ; https://www.researchgate.net/publication/351137909_Accelerated_global_glacier_mass_loss_in_the_early_twenty-first_century

Sitar Karabil et al., 2021 ; Contribution of Land Water Storage Change to Regional Sea-Level Rise Over the Twenty-First Century ; Interdisciplinary Climate Studies ; https://www.frontiersin.org/journals/earth-science/articles/10.3389/feart.2021.627648/full

Tadea Veng & Ole B. Andersen, 2021 ; Consolidating sea level acceleration estimates from satellite altimetry ; Advances in Space Research ; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S027311772030034X

Martin Siegert & Pam Pearson, 2021 ; Reducing Uncertainty in 21^st Century Sea-Level Predictions and Beyond ; Interdisciplinary Climate Studies ; https://www.frontiersin.org/journals/environmental-science/articles/10.3389/fenvs.2021.751978/full#B9

Benjamin D. Hamlington, 2024 ; The rate of global sea level rise doubled during the past three decades ; Communications Earth & Environment ; https://www.nature.com/articles/s43247-024-01761-5

Chris Stokes et al., 2025 ; Warming of +1.5 °C is too high for polar ice sheets ; Communications Earth & Environment ; https://www.nature.com/articles/s43247-025-02299-w

Jinping Wang et al., 2025 ; Near-Term Future Sea-Level Projections Supported by Extrapolation of Tide-Gauge Observations ; Geophysical Research Letters ; https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL112940