تحقیقات جدید نشان می‌دهد که تغییرات ظریف در ارتفاع زمین می‌تواند تأثیرات محلی افزایش سطح دریا را در امتداد سواحل به‌طور قابل‌توجهی افزایش یا کاهش دهد.
با وجود اینکه این تغییرات معمولاً در حد کسری از اینچ در سال هستند، اما می‌توانند خطر سیل، میزان مواجهه با امواج و نفوذ آب شور را برای جوامع ساحلی تغییر دهند.
فراتر از ارتفاع اقیانوس‌ها
پیش‌بینی دقیق افزایش سطح دریا تنها به اندازه‌گیری میزان بالا آمدن آب اقیانوس‌ها محدود نمی‌شود، بلکه باید بررسی شود که آیا زمین‌های ساحلی در حال فرونشست هستند یا در حال بالا آمدن.
مطالعه‌ای که به رهبری ناسا انجام شده و بر ایالت کالیفرنیا متمرکز است، نشان می‌دهد که حرکت عمودی آهسته زمین می‌تواند پیامدهای جدی برای مناطقی داشته باشد که هم‌اکنون نیز با چالش‌های ناشی از گرمایش زمین دست‌وپنجه نرم می‌کنند.
سطح دریا در امتداد سواحل کالیفرنیا تا سال ۲۰۵۰ بین ۶ تا ۱۴.۵ اینچ (۱۵ تا ۳۷ سانتی‌متر) بالاتر از سطح آن در سال ۲۰۰۰ پیش‌بینی شده است. علت اصلی این افزایش، ذوب یخچال‌های طبیعی و صفحات یخی و همچنین انبساط گرمایی آب اقیانوس‌ها است.
بااین‌حال، این مطالعه تأکید می‌کند که درک بهتر روندهای تغییر ارتفاع زمین برای بهبود پیش‌بینی‌های محلی سطح دریا بسیار مهم است.
مارین گوورچین، دانشمند سنجش از دور در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در کالیفرنیای جنوبی، می‌گوید:
“در بسیاری از نقاط جهان، مانند زمین‌های احیاشده زیر سانفرانسیسکو، زمین سریع‌تر از افزایش سطح دریا در حال نشست است.”
پایش دقیق حرکات زمین
این تحقیق همچنین نشان می‌دهد که سرعت و مقیاس حرکت عمودی زمین بسیار متغیر است و تحت تأثیر فرآیندهای طبیعی مانند فعالیت‌های زمین‌ساختی و همچنین اقدامات انسانی مانند برداشت آب‌های زیرزمینی یا تزریق فاضلاب قرار دارد.
مدل‌های منطقه‌ای پیشین که بر پایه داده‌های سنجش جزر و مد بنا شده بودند، قادر به ثبت این تغییرات پویا یا ارائه تصویری دقیق از شرایط محلی نبودند، اما امروزه مشاهدات مستقیم ماهواره‌ای این امکان را فراهم کرده است.
دانشمندان ناسا و اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده (NOAA) با استفاده از رادارهای ماهواره‌ای، بیش از هزار مایل از خط ساحلی کالیفرنیا را مورد مطالعه قرار دادند.
آن‌ها چندین “نقطه داغ” را شناسایی کردند که شامل مراکز شهری، سواحل و سفره‌های آب زیرزمینی می‌شوند؛ مناطقی که در آن‌ها نشست یا بالا آمدن زمین می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی بر افزایش سطح دریا تأثیر بگذارد.
زمین‌های در حال تغییر و افزایش سطح دریا
با تجزیه‌وتحلیل داده‌های راداری ماهواره‌های Sentinel-1 متعلق به آژانس فضایی اروپا و داده‌های سرعت‌سنجی ایستگاه‌های زمینی سیستم ناوبری جهانی، محققان مناطقی را شناسایی کردند که سالانه بیش از ۰.۴ اینچ (۱۰ میلی‌متر) دچار فرونشست هستند.
برخی مناطق مانند سان رافائل، کورت مادرا، فاستر سیتی و بای فارم آیلند در منطقه خلیج سانفرانسیسکو به دلیل فشردگی رسوبات و عوامل دیگر به‌تدریج در حال نشست هستند.
در نتیجه، سطح دریا در این مناطق می‌تواند تا سال ۲۰۵۰ به ۱۷ اینچ (۴۵ سانتی‌متر) برسد، که بیش از دو برابر پیش‌بینی کلی منطقه‌ای بر اساس داده‌های جزر و مد است که ۷.۴ اینچ (۱۹ سانتی‌متر) را نشان می‌دهد.
بااین‌حال، برخی مناطق در حال بالا آمدن هستند. به‌عنوان‌مثال:
- حوضه آب زیرزمینی سانتا باربارا از سال ۲۰۱۸ به دلیل تغذیه مجدد آب‌های زیرزمینی به‌آرامی در حال بالا آمدن است.
- لانگ بیچ نیز به دلیل استخراج و تزریق سیالات مرتبط با فعالیت‌های نفت و گاز دچار بالا آمدگی شده است.
در برخی مناطق لس‌آنجلس و سن‌دیگو، تغییرات زمین‌شناسی ناشی از فعالیت‌های انسانی باعث افزایش پیش‌بینی سطح دریا تا ۱۵ اینچ (۴۰ سانتی‌متر) شده است. استفاده از منابع آب زیرزمینی، استخراج هیدروکربن و سایر فعالیت‌های نامنظم انسانی، عدم قطعیت‌هایی ایجاد می‌کنند که نیازمند پایش دقیق و آنی هستند.
حرکت نزولی زمین
در مناطق داخلی‌تر، دره مرکزی کالیفرنیا به دلیل برداشت گسترده آب‌های زیرزمینی، سالانه تا ۸ اینچ (۲۰ سانتی‌متر) نشست را تجربه می‌کند.
دانشمندان همچنین الگوهای چرخه‌ای از نشست و بالا آمدن زمین را در سانتا کلارا، سانتا آنا و چولا ویستا ثبت کرده‌اند که با تغییرات بارندگی و خشکسالی مرتبط است.
در مناطق ساحلی زمین‌ساختی فعال مانند بیگ سور و پالوس وردس، رانش زمین‌های کند اما مداوم باعث حرکت نزولی بخشی از زمین شده است. همچنین، در اطراف خلیج سانفرانسیسکو و خلیج مونتری، نشست باتلاق‌ها و تالاب‌ها نقش فرسایش را در تغییرات زمین نشان می‌دهد.
تغییرات در دهه‌های آینده
سیاست‌گذاران، عموم مردم و دانشمندان می‌توانند از طریق طرح OPERA (محصولات مشاهده‌ای برای کاربران نهایی از تجزیه‌وتحلیل سنجش از دور) که به رهبری آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا اجرا می‌شود، تغییرات زمین‌های ساحلی را رصد کنند.
این پروژه تغییرات ارتفاع سطح زمین را در سراسر آمریکای شمالی، ازجمله مناطق دچار فرونشست، تغییرات زمین‌ساختی و مناطق مستعد رانش زمین را بررسی می‌کند.
با پرتاب مأموریت نسل بعدی NISAR (رادار دهانه ترکیبی ناسا و سازمان تحقیقات فضایی هند) در ماه‌های آینده، داده‌ها حتی دقیق‌تر خواهند شد.
با ترکیب اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ای تغییرات ارتفاع زمین در مدل‌های جامع افزایش سطح دریا، محققان امیدوارند پیش‌بینی‌هایی دقیق‌تر و کاربردی‌تر ارائه دهند. هدف این مطالعات کمک به جوامع ساحلی برای توسعه راهبردهای مقاوم‌تر در برابر تغییرات اقلیمی در دهه‌های آینده است.
