Уровень моря повышается, но некоторые пляжи становятся больше. Вот почему

В более теплом мире повышение уровня моря может сделать многие береговые линии, пляжи и рифовые острова непригодными для жизни или полностью их уничтожить. Потепление Земли на 1,09℃ с доиндустриальных времен уже привело к повышению уровня моря на 20 сантиметров.

Но любопытно, что, согласно исследованиям, некоторые береговые линии и даже низко расположенные острова коралловых рифов не разрушаются, а растут в условиях повышения уровня моря. Это происходит на некоторых пляжах в Квинсленде и Новом Южном Уэльсе в Австралии, а также на побережьях Азии и Африки.

Это противоречит общему пониманию того, как изменение климата влияет на побережье, и привело к путанице, которая, отчасти, была намеренно посеяна в общественном дискурсе отрицателями изменения климата. Так что же происходит?

Чтобы изучить это явление, мы исследовали изменения береговой линии с помощью исторических аэрофотоснимков и спутниковых записей. Мы обнаружили, что наблюдаемый рост береговых линий в значительной степени связан с "бюджетом береговых отложений" - количеством песка, камней и других отложений, перемещающихся в течение времени на пляж и из него.

Наши результаты показывают, насколько динамичным и сложным является побережье, подчеркивая необходимость более глубокого понимания местных изменений береговой линии, вплоть до отдельных пляжей, при разработке планов управления побережьем.

Понимание бюджетов осадочных пород

Чтобы понять смысл этого явления, нам сначала нужно понять бюджеты отложений. Положительный" бюджет наносов - это когда на пляж приходит больше песка, чем уходит. Отрицательный" бюджет - наоборот, когда песка уходит больше, чем приходит.

Со временем положительный бюджет осадочных отложений стимулирует рост побережья - и пляжи расширяются дальше в океан.

Повышение уровня моря, с другой стороны, вымывает песок с пляжа и помещает его в другое место на побережье. Это может привести к потере песка с пляжа - и береговая линия отступает вглубь океана.

Итак, если уровень моря повышается на всей планете, почему некоторые пляжи все еще становятся больше?

Ответ заключается в том, что для растущих пляжей положительный бюджет отложений в настоящее время оказывает большее влияние, чем эрозия в результате повышения уровня моря. Другими словами, количество песка, поступающего на побережье, больше, чем количество песка, потерянного в результате повышения уровня моря.

Пляжи в Квинсленде

Мы исследовали изменения на побережье Квинсленда на 15 пляжах, протянувшихся от северной части Куктауна до Кулангатты, используя данные аэрофотосъемки с 1930-х годов по настоящее время. Мы также исследовали изменение береговой линии в глобальном масштабе с помощью спутниковых данных с 1984 года.

Несмотря на то, что за это время уровень мирового океана поднялся на 20 сантиметров, каждый пляж, который мы исследовали в Квинсленде, увеличивался.

Когда мы рассмотрели изменения береговой линии в глобальном масштабе, мы обнаружили, что большие части целых континентов, таких как Африка и Юго-Восточная Азия, также растут. Это говорит о том, что чистый положительный бюджет осадочных отложений на побережье - обычное явление.

Это можно объяснить двумя причинами. В естественных условиях дополнительный песок, вероятно, поступает либо из более глубоких отложений, расположенных на континентальном шельфе, либо из рек. Вмешательство человека, в виде развития прибрежной зоны, также стимулирует рост прибрежной зоны.

Например, в Квинсленде пляж Букасия Бич вырос благодаря естественному притоку осадочных пород со временем, вероятно, из близлежащей реки. Между тем, пляж Кулангатта на Золотом побережье вырос благодаря вмешательству человека, который уложил на пляж дополнительный песок, чтобы смягчить и обратить вспять тенденции эрозии.

В глобальном масштабе часть побережья Китая выросла благодаря развитию человеческого потенциала на побережье. Другие регионы, такие как Суринам, Южная Америка, выросли из-за больших и быстрых рек, которые доставляют огромное количество осадочного материала на побережье.

Эти результаты показывают, что бюджеты отложений и вмешательство человека могут быть гораздо большими факторами изменения прибрежной зоны, чем относительно небольшое повышение уровня моря.

Однако это не означает, что эрозия, вызванная повышением уровня моря, не является реальным риском в будущем. Наоборот, мы должны спросить: что произойдет, если, как прогнозируется, темпы повышения уровня моря продолжат ускоряться?

Что это означает для будущего?

По прогнозам Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), если глобальные выбросы не прекратятся, то к 2100 году уровень моря поднимется на 1,01 метра (относительно уровня 1995-2014 годов).

Более того, повышение уровня моря происходит все быстрее. МГЭИК установила, что в 1901-1971 годах он повышался на 1,3 миллиметра в год, в 1971-2006 годах - на 1,9 мм в год, а в 2006-2018 годах - на 3,7 мм в год.

Такое повышение уровня моря может привести к потере осадочного материала на пляже, что не сможет компенсировать текущий положительный бюджет осадочных отложений. Это может вызвать эрозию на пляжах, которые в настоящее время растут.

Поэтому важно, чтобы растущие в настоящее время береговые линии не рассматривались как доказательство того, что повышение уровня моря не вызывает эрозию берегов. Также не следует считать, что такие берега свободны от риска эрозии в будущем.

Даже если осадочных пород достаточно для поддержания роста побережья, опасная эрозия и затопление в результате штормов и циклонов все равно могут произойти.

Когда мы пытаемся понять и смягчить будущее воздействие повышения уровня моря на побережье, мы также должны задать вопрос: когда береговая эрозия становится опасной?

Береговая эрозия сама по себе является естественным процессом и представляет собой проблему только тогда, когда под угрозой оказывается человеческая инфраструктура или средства к существованию.

Бюджет отложений и решения, которые мы принимаем на побережье - где мы строим, где вмешиваемся, а где нет - имеют не меньшее значение, чем повышение уровня моря в будущем.

Большая часть побережья Австралии не застроена, и положительный бюджет отложений на многих пляжах ограничит будущую эрозию.

Если мы продолжим оставлять их в покое, риск будущей опасной эрозии в условиях изменения климата будет невелик. Однако если мы разместим людей и инфраструктуру слишком близко к береговой линии и нарушим бюджет осадочных отложений в прибрежной зоне, мы увеличим наш будущий климатический риск. Беседа

Дэниел Харрис, старший преподаватель географии, Университет Квинсленда; Дилан Коули, кандидат наук, Университет Квинсленда, и Юнцзин Мао, кандидат наук, Университет Квинсленда.