Αύξηση της στάθμης της θάλασσας

Φυσικοί Κίνδυνοι

Αύξηση της στάθμης της θάλασσας

Προετοιμάστηκε από ICoD – Euro-Mediterranean Centre on Insular Coastal Dynamics (Βαλέτα, Μάλτα)

Share on facebook
Share on twitter
Share on pinterest
Share on linkedin
Share on email

Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας μπορεί να οριστεί ως η άνοδος της επιφάνειας της θάλασσας λόγω της παγκόσμιας και γενικευμένης ανόδου της απόλυτης στάθμης των υδάτων των ωκεανών ή η σχετική καθαρή άνοδος, που σχετίζεται με την τοπική επιφάνεια της γης (η οποία μπορεί να βυθίζεται ή να αναδύεται). Η έκφραση χρησιμοποιείται ευρέως για να περιγράψει την ευστατική αλλαγή της στάθμης της θάλασσας λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου και τη σχετική υπερθέρμανση του πλανήτη.

Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας μπορεί να οριστεί ως η άνοδος της επιφάνειας της θάλασσας λόγω της παγκόσμιας και γενικευμένης ανόδου της απόλυτης στάθμης των υδάτων των ωκεανών ή η σχετική καθαρή άνοδος, που σχετίζεται με την τοπική επιφάνεια της γης (η οποία μπορεί να βυθίζεται ή να αναδύεται). Η έκφραση χρησιμοποιείται ευρέως για να περιγράψει την ευστατική αλλαγή της στάθμης της θάλασσας λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου και τη σχετική υπερθέρμανση του πλανήτη.

Η τοπική μέση στάθμη της θάλασσας (LMSL) ορίζεται ως το ύψος της θάλασσας σε σχέση με ένα χερσαίο σημείο αναφοράς, το οποίο μετριέται κατά μέσο όρο εντός μίας χρονικής περιόδου (μήνας ή έτος), η οποία είναι αρκετά μεγάλη, ώστε οι διακυμάνσεις, που προκαλούνται από τα κύματα και τις παλίρροιες να απαλείφονται. Θα πρέπει να προσαρμόσουμε τις συνεχόμενες αλλαγές του LMSL για να δικαιολογήσουμε τις κάθετες μετακινήσεις της γης, οι οποίες μπορεί να είναι τις ίδιας τάξης (mm/έτος) με τις αλλαγές της στάθμης της θάλασσας. Κάποιες μετακινήσεις της γης συμβαίνουν λόγω ισοστατικής προσαρμογής του μανδύα στην τήξη του στρώματος των πάγων στο τέλος της τελευταίας εποχής των παγετώνων. Το βάρος του στρώματος των πάγων βυθίζει το έδαφος, που βρίσκεται από κάτω, και όταν ο πάγος λειώσει το έδαφος ανασηκώνεται αργά. Η ατμοσφαιρική πίεση, τα ρεύματα του ωκεανού και οι τοπικές αλλαγές θερμοκρασίας των ωκεανών επίσης επηρεάζουν την LMSL.

Η «ευστατική» αλλαγή (σε αντίθεση με την τοπική αλλαγή) επιφέρει αλλαγή στη στάθμη της θάλασσας, όπως αλλαγή στον όγκο των υδάτων στους ωκεανούς ή αλλαγές στον όγκο της λεκάνης των ωκεανών.

Η στάθμη της θάλασσας αλλάζει με εύρος χρονικών και χωρικών κλιμάκων. Ο συνολικός όγκος του ωκεανού μπορεί να αλλάξει ως αποτέλεσμα των αλλαγών στη μάζα του ωκεανού (προσθήκη υδάτων στον ωκεανό από τη στεριά) ή λόγω της συστολής/διαστολής των υδάτων καθώς θερμαίνονται ή ψύχονται.

Επιπλέον, η στάθμη της θάλασσας δεν αλλάζει ομοιόμορφα καθώς προστίθεται ή αφαιρείτε νερό. Συνεπώς, μπορεί να υπάρχουν μεγάλες ωκεάνιες περιοχές με μειωμένη στάθμη ακόμα και όταν η Παγκόσμια Μέση Στάθμη της Θάλασσας (GMSL) αυξάνει. Είναι εμφανές ότι πρέπει να υπάρχουν ωκεάνιες περιοχές με άνοδο της στάθμης τους μεγαλύτερη από το μέσο όρο για να εξισορροπούν τις περιοχές των οποίων η στάθμη είναι μικρότερη του μέσου όρου. Υπάρχουν πολλές διεργασίες που επιφέρουν τις αλλαγές αυτές.

Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας μπορεί να οφείλεται σε βραχυπρόθεσμες/ περιοδικές αλλαγές (π.χ. παλίρροιες, κύματα, κύματα καταιγίδας και εποχιακές διακυμάνσεις), σε βραχυπρόθεσμα γεωλογικά φαινόμενα (π.χ. σεισμούς, καθιζήσεις) και μακροπρόθεσμες αλλαγές της στάθμης της θάλασσας, που προκαλούνται από μαζική ανταλλαγή υδάτων, θερμική διαστολή και μακροπρόθεσμα γεωλογικά φαινόμενα. Η υπερθέρμανση του πλανήτη από την αύξηση του φαινομένου του θερμοκηπίου είναι ένας σημαντικός παράγοντας τόσο της αύξησης της ωκεάνιας μάζας όσο και της αύξησης της ωκεάνιας θερμικής διαστολής ως συστατικά της πρόσφατης και μελλοντικής ανόδου της στάθμης της θάλασσας.

Μία πολύ σύντομη ιστορία της στάθμης της θάλασσας:

• Τα τελευταία 140,000 χρόνια, η στάθμη της θάλασσας έχει αλλάξει για πάνω από 120 μέτρα. Η πιο πρόσφατη μεγάλη αλλαγή ήταν πάνω από 120 μέτρα και έγινε στο τέλος της τελευταίας εποχής των παγετώνων.
• Η στάθμη της θάλασσας σταθεροποιήθηκε τις τελευταίες χιλιετίες και υπήρξε ελάχιστη αλλαγή μεταξύ του 1 μ.Χ. και του 1800 μ.Χ.
• Η στάθμη της θάλασσας άρχισε να αυξάνει πάλι κατά τον 19ο αιώνα και επιταχύνθηκε ξανά στις αρχές του 20ου αιώνα.
• Ο δορυφορικός υψομετρητής δείχνει άνοδο της στάθμης της θάλασσας κατά περίπου 3 mm/έτος από τις αρχές του 1990 – προβλέπεται επιπλέον αύξηση του ποσοστού αυτού.

Υπάρχουν πολύ παράγοντες που μπορούν να επιφέρουν βραχυπρόθεσμες (μερικά λεπτά έως 14 μήνες) αλλαγές στην στάθμη της θάλασσας όπως οι παλίρροιες, τα κύματα, τα κύματα καταιγίδας, οι σεισμοί και οι εποχιακές διακυμάνσεις.

Πίνακας 1: Βραχυπρόθεσμες και περιοδικές αλλαγές της στάθμης της θάλασσας
(http://en.wikipedia.org/wiki/Sea_level_rise)

Short-term (periodic) causes Time scale (P = period) Vertical effect
Periodic sea level changes
Diurnal and semidiurnal astronomical tides 12-24 h P  0.2-10- m
Spring tides Twice a month *
Rotational variations (Chandler wobble) 14 month P *
Meteorological and oceanographic fluctuations
Atmospheric pressure Hours to months  – 0.7 to 1.3 m
Winds (storm surges) 1-5 days Up to 5 m
Evaporation and precipitation (may also follow long-term pattern) Days to weeks
Ocean surface topography (changes in water density and currents) Days to weeks Up to 1 m
El Nino southern oscillation 6 months
every 5-10 yr
Up to 0.6 m
Seasonal variations
Seasonal water balance among oceans (Atlantic. Pacific. Indian)  * *
Seasonal variations in slope of water surface  * *
River runoff floods 2 months lm
water density changes (temperature and salinity) 6 months 0.2 m
Seasonal Seiches
Seiches (standing waves) Minutes to hours Up to 2 m
Earthquakes
Tsunamis (generate catastrophic long-period waves) Hours Up to 10 m
Abrupt change in land level Minutes Up to 10 m
* Effects change locally. Source: http://en.wikipedia.org/wiki/Sea_level_rise

Κάποιες γεωλογικές διαδικασίες συμβάλλουν σε βραχυπρόθεσμες αλλαγές στην στάθμη της θάλασσας. Ακολουθούν ορισμένα παραδείγματα:

•  σεισμοί και άλλα γεωλογικά φαινόμενα μικρής κλίμακας
•  καταβύθιση της στεριάς (καθίζηση) λόγω συσσώρευσης ιζημάτων και/ή απόσυρσης υπογείων υδάτων
•  καταβύθιση της στεριάς λόγω εξόρυξης πετρελαίου.

Στις χρονικές κλίμακες των μηνών ή και μεγαλύτερης διάρκειας, η στάθμη της θάλασσας αλλάζει ως αποτέλεσμα των αλλαγών στη μάζα του ωκεανού (προσθήκη υδάτων στον ωκεανό από τη στεριά) ή λόγω της συστολής/διαστολής των υδάτων καθώς θερμαίνονται ή ψύχονται.

Η ανταλλαγή υδάτων μεταξύ «δεξαμενών» συμβάλει σημαντικά στην αλλαγή της στάθμης της θάλασσας. Σημαντικό μέρος αυτού γίνεται μέσω του υδρολογικού κύκλου, κατά τον οποίο το νερό εξατμίζεται από τους ωκεανούς, παραμένει στην ατμόσφαιρα και στη συνέχεια επιστρέφει στους ωκεανούς είτε απευθείας είτε μέσω δεξαμενών (χιόνι, πάγος, λίμνες, ποτάμια, υπόγεια ύδατα κ.λπ.). Υπάρχουν ετήσιες διακυμάνσεις αλλά και διακυμάνσεις μεγαλύτερης περιόδου. Για παράδειγμα, η άντληση υδάτων από υπόγειους υδροφόρους ορίζοντες μπορεί να αυξήσει την μάζα του ωκεανού ενώ η αποθήκευση νερού στα φράγματα μπορεί να μειώσει τη μάζα του ωκεανού.

Σχήμα 1 Αιτίες της αλλαγής της στάθμης του νερού (πηγή: IPCC Third Assessment Report, 2001)

Συμβολή των μη πολικών παγετώνων

Βασική συμβολή στην αλλαγή της στάθμης της θάλασσας προσφέρει η αλλαγή της μάζας των παγετώνων, και της επιφάνειας των πάγων. Κατά την τελευταία εποχή των παγετώνων (140000 χρόνια πριν) όταν η στάθμη της θάλασσας ήταν χαμηλότερη κατά 120 μέτρα από το σημερινό επίπεδο, υπήρχαν τεράστιες επιφάνειες πάγων στην βόρειο Αμερική και στην βόρεια Ευρώπη και Ασία.

Οι επιστήμονες προτείνουν πολλές διαφορετικές αξιολογήσεις για την συμβολή των μη πολικών παγετώνων. Οι Kaser et al και άλλοι εκτιμούν ότι το λιώσιμο των παγετώνων και των καλυμμάτων των πάγων (εκτός των παγετώνων που περιβάλλουν την Γροιλανδία και την Ανταρκτική) συνέβαλε στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας κατά περίπου 0,4 mm ετησίως από το 1961 έως το 1990 αυξάνοντας κατά περίπου 1,0 mm ετησίως από το 2001 έως το 2004. Μία άλλη ομάδα επιστημόνων, οι Meier et al, δηλώνουν ότι η απώλεια μάζας από τους παγετώνες υπερισχύει του ευστατικού παράγοντα ανόδου της στάθμης της θάλασσας στον 21ο αιώνα, δίδοντας 1,1 mm/έτος της συνολικής ευστατικής συμβολής του 1,8 mm/έτος το 2006. (Meier, M.F>, M.B. Dyurgerov, U.K. Rick, S. O’Neel, W.T. Pfeffer, R.S. Anderson, S.P. Anderson and A.F. Glazovsky (2007), Glaciers Dominate Eustatic sea level Rise in th 21st Century, Science, 317, 1064-1067

Σχήμα 2: Οι χρονοσειρές της συμβολής των παγετώνων στην παγκόσμια στάθμη της θάλασσας (πάνω) και το συγκεντρωτικό αποτέλεσμα (κάτω) από το 1961 έως το 2004. (πηγή: Kaser, G., J.G. Cogley, M.B. Dyurgerov, M.F. Meier and A. Ohmura (2006), Mass balance of glaciers and ice caps: Consensus estimates for 1961-2004, Geophysical Research Letters, 33)

Συμβολή των επιφανειών των πάγων

Οι επιφάνειες των πάγων της Γροιλανδίας και της Ανταρκτικής έχουν την δυνατότητα της μεγαλύτερης συμβολής στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας, αλλά είναι βέβαια και η σημαντικότερη πηγή αβεβαιότητας. Από το 1990 υπήρξε αύξηση στην συσσώρευση χιονιού σε μεγάλα υψόμετρα στις επιφάνειες των πάγων της Γροιλανδίας, ενώ σε μικρότερα υψόμετρα υπήρχε μεγαλύτερη επιφάνεια που έλιωνε και σημαντική αύξηση στην ροή των παγετωνικών απολήξεων. Το καθαρό αποτέλεσμα είναι μία μείωση στην μάζα της επιφάνειας των πάγων της Γροιλανδίας – μία θετική συμβολή στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Ως προς την επιφάνεια των πάγων της Ανταρκτικής, υπάρχει μεγαλύτερη αβεβαιότητα. Δεν υπάρχουν επαρκή δεδομένα για να γίνουν άμεσες εκτιμήσεις για τις προηγούμενες δεκαετίες. Προς το παρόν, η αύξηση της μάζας της επιφάνειας των πάγων της Ανταρκτικής λόγω της αυξημένης πάχυνσης της Ανατολικής Επιφάνειας των Πάγων της Ανταρκτικής δεν φαίνεται να αντισταθμίζει την μάζα που χάνεται λόγω της αύξησης της ροής των παγετώνων στην χερσόνησο της Ανταρκτικής και στην Επιφάνειας των Πάγων της Δυτικής Ανταρκτικής. Μελέτες μοντέλων υποδεικνύουν ότι η επιφάνεια των πάγων της Ανταρκτικής ανταποκρίνεται ακόμα σε αλλαγές από την τελευταία εποχή των παγετώνων και ότι αυτό ενδέχεται να συμβάλει στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας. (http://www.cmar.csiro.au/sealevel).

Σχήμα 1 Η στάθμη της επιφάνειας της Ανταρκτικής αλλάζει (cm/έτος) Πηγή: UNEP: Global outlook for Ice & Snow

Το Σχήμα 1 δείχνει τους ρυθμούς με τους οποίους η μάζα της επιφάνειας των πάγων εκτιμάται ότι αλλάζει βάσει δεδομένων από υψομετρητή ραντάρ (μαύρο), μετρήσεις προϋπολογισμού μάζας (κόκκινο), και δορυφορικές μετρήσεις βαρύτητας (μπλε). Τα τρίγωνα απεικονίζουν τις χρονικές περιόδους παρακολούθησης (οριζόντια) και τις υψηλότερες και χαμηλότερες εκτιμήσεις της μάζας ζυγοστάθμισης (κάθετα). Μετρήσεις με δορυφορικές τεχνικές που βασίζονται στην βαρύτητα καταδεικνύουν απώλεια μάζας με ρυθμό 138 ± 73 δισεκατομμύρια τόνους ετησίως από το 2002 έως το 2005, κυρίως από την Επιφάνεια Πάγων της Δυτικής Ανταρκτικής. Αυτό αντιστοιχεί με αύξηση της παγκόσμιας στάθμης των θαλασσών κατά 0,4 ± 0,2 mm ετησίως, ή 10-30% του παγκόσμιου ποσοστού που μετρήθηκε το 1950, και συμφωνεί με τις πρόσφατες εκτιμήσεις προϋπολογισμού μάζας.

Σχήμα 1: Η στάθμη της επιφάνειας της Γροιλανδίας αλλάζει (cm/έτος) Πηγή: UNEP: Global outlook for Ice & Snow

Η μάζα ζυγοστάθμισης που υπολογίστηκε για την Γροιλανδία δείχνει πάχυνση σε μεγάλα υψόμετρα από τις αρχές του 1990 σε ρυθμούς που αυξήθηκαν κατά περίπου 4 cm ετησίως μετά το 2000, γεγονός που συνάδει με τις προβλέψεις της αύξησης της χιονόπτωσης σε θερμαινόμενο κλίμα. Ωστόσο, η αύξηση της μάζας αυτής είναι μικρότερη από τις απώλειες που σχετίζονται με μεγάλη αύξηση της λέπτυνσης της επιφάνειας των πάγων κοντά στην ακτή. Η συνολική απώλεια από την επιφάνεια των πάγων διπλασιάστηκε από μερικές δεκάδες δισεκατομμύρια τόνους ετησίως στις αρχές του 1990, σε περίπου 100 δισεκατομμύρια τόνους ετησίως μετά το 2000, και ενδέχεται να διπλασιαστεί έως το 2005. Οι ταχέως αυξανόμενες απώλειες οφείλονται εν μέρει από το λιώσιμο των πάγων κατά τα πιο θερμά καλοκαίρια, και εν μέρει από την αυξημένη απόθεση πάγου από τις παγετωνικές απολήξεις στον ωκεανό. Πιο συγκεκριμένα, οι ταχύτητες τριών από τους ταχύτερους παγετώνες της Γροιλανδίας σχεδόν διπλασιάστηκαν από το 2000, αν και δύο από αυτούς επιβράδυναν από τότε.

Η ωκεάνια θερμική συστολή είναι ένας από τους βασικούς συντελεστές της μακροπρόθεσμης αλλαγής στην στάθμη της θάλασσας, και συμβάλει και στις περιφερειακές και βραχυπρόθεσμες αλλαγές. Τα ύδατα διαστέλλονται καθώς θερμαίνονται και συστέλλονται καθώς ψύχονται. Από το 1961 έως το 2003, η επιφάνεια των ωκεανών μέχρι το βάθος των 700 μέτρων, απορρόφησε περίπου 3,6 x 1021 τζουλ ετησίως, αυξάνοντας το GMSL κατά περίπου 22 mm. Αυτό ισοδυναμεί με συμβολή περίπου 0,52 mm/έτος στο GMSL, καθώς και σε ροή αέρα-θάλασσας 0,36 Watts ανά τετραγωνικό μέτρο πάνω από την υπό μελέτη ωκεάνια περιοχή (65°Ν έως 65°Β). Η συμβολή αυτή στο GMSL είναι περίπου το ένα τρίτο της συνολικής τάσης του GMSL (1,6 mm/έτος) κατά την διάρκεια της περιόδου αυτής.

Από το 1955 έως το 1995, πρόσφατες εκτιμήσεις της ωκεάνιας θερμικής διαστολής κατέδειξαν ότι συμβάλει περίπου κατά 0,4 mm/έτος στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας, δηλαδή λιγότερο από 25% της παρατηρηθείσας ανόδου κατά την ίδια περίοδο. Από το 1993 έως το 2003, όταν διαθέτονταν τα καλύτερα δεδομένα, η θερμική διαστολή εκτιμήθηκε ότι ήταν σημαντικά μεγαλύτερη, δηλαδή περίπου 1,6 mm/έτος για την επιφάνεια των ωκεανών μέχρι το βάθος των 750 m μόνο του ωκεανού, περίπου 50% της παρατηρηθείσας ανόδου της στάθμης της θάλασσας δηλαδή 3,1 mm/έτος. (πηγή: http://www.cmar.csiro.au/sealevel)

Σχήμα 1: Το επάνω μέρος δείχνει αλλαγές στην θερμοκρασία στην επιφάνεια των ωκεανών μέχρι το βάθος των επάνω 700 μέτρων από το 1960 έως το 2007. Το κάτω μέρος δείχνει τις αλλαγές στο θερμοστατικό επίπεδο της θάλασσας. (http://www.cmar.csiro.au/sealevel)

Ένα από τα βασικά μακροπρόθεσμα γεωλογικά φαινόμενα που επηρεάζουν την στάθμη της θάλασσας είναι η Παγετώδης Ισοστατική Προσαρμογή (GIA) – γνωστή και ως Μεταπαγετώδης Ανάδυση (PGR). Οι επιφάνειες των πάγων των πρόσφατων εποχών των παγετώνων συμπίεζαν τον μανδύα της γης καθώς προχωρούσαν με αποτέλεσμα ο μανδύας να βυθίζεται και επιπλέον συμπίεζαν υλικά που βρίσκονταν μπροστά από την επιφάνεια, δημιουργώντας το γνωστό “forebulge”. Με την απόσυρση των πάγων ο μανδύας άρχισε να επανέρχεται στην αρχική του θέση. Αυτό δημιούργησε τα ακόλουθα φαινόμενα:

• οι περιοχές που βρίσκονται κάτω από την επιφάνεια των πάγων (π.χ. μεγάλο μέρος της βόρειας Ευρασίας και της βόρειας Αμερικής) αναδύονται – σε κάποιες περιπτώσεις έως και 7mm/έτος.
• οι περιοχές που βρίσκονταν πάνω στο forebulge (π.χ. η ανατολική ακτή των ΗΠΑ) βυθίζονται, συνήθως με ρυθμό 1mm/έτος ή λίγο περισσότερο,
• οι περιοχές που βρίσκονται πιο μακριά κινούνται καθέτως με μικρότερους ρυθμούς ως μέρος της συνολικής προσαρμογής που προκαλείται. Για παράδειγμα, η Αυστραλία αναδύεται κατά περίπου 0,3 – 0,4 mm/έτος.

Τα φαινόμενα αυτά συμβάλλουν σε αλλαγές στην μετρημένη στάθμη της θάλασσας μέσω της κάθετης κίνησης σε περιοχές με παλίρροιες και μέσω των αλλαγών του όγκου των λεκανών των ωκεανών καθώς η μακροπρόθεσμη αυτή γεωλογική προσαρμογή συνεχίζεται. Οι τεκτονικές πλάκες συμβάλουν και αυτές, αλλά σε πολύ μικρότερο βαθμό.

Η θερμική διαστολή παράγει σχεδόν την μισή (3 mm/έτος) από την τρέχουσα άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Η άνοδος αυτή αυξήθηκε κατά περίπου 0,5 mm/έτος κατά το δεύτερο μισό του 20ου αιώνα σε περίπου 1,6 mm/έτος κατά τα τελευταία 12 – 14 έτη. Η συμβολή αυτή αναμένεται να συνεχιστεί τουλάχιστον σε αυτό το επίπεδο και κατά τον επόμενο αιώνα και περισσότερο λόγω της υπερθέρμανσης της ατμόσφαιρας και των ωκεανών που οφείλεται στο φαινομένου του θερμοκηπίου.

Λόγω των ανομοιόμορφων και πενιχρών δεδομένων (ιδίως όσο πηγαίνουμε πίσω στον χρόνο) που διαθέτουμε για την θερμοκρασία των ωκεανών ώστε να υπολογίσουμε τα μακροπρόθεσμα γεγονότα, η συμβολή για το μεγαλύτερο μέρος του 20ου αιώνα είναι δύσκολο να εκτιμηθεί με αξιοπιστία.

Μία σημαντική συμβολή στην πρόσφατη άνοδο της στάθμης της θάλασσας είναι το λιώσιμο των παγετώνων, και πιο συγκεκριμένα αυτών της Γροιλανδίας (τόσο το λιώσιμο στην επιφάνεια όσο και η αποκόλληση των παγόβουνων) και της Ανταρκτικής (μόνο αποκόλληση των παγόβουνων). Αυτό ενδέχεται να προκαλεί περίπου περίπου το ένα τρίτο ή και περισσότερο της τρέχουσας (3mm/έτος) ετήσιας ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Η συμβολή της επιφάνειας των πάγων δεν είναι αρκετά κατανοητή προς το παρόν και αποτελεί αντικείμενο έρευνας. Το λιώσιμο της επιφάνειας των πάγων της Γροιλανδίας θα μπορούσε να αυξήσει την παγκόσμια μέση στάθμη της θάλασσας κατά περίπου 7 μέτρα. Η διαδικασία αυτή ενδεχομένως να διαρκέσει περίπου 1000 χρόνια, αλλά οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το λιώσιμο των πάγων της Γροιλανδίας θα μπορούσε ακόμα να συμβάλει σημαντικά στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας τα επόμενα 50 με 100 χρόνια.

Παγκοσμίως
Η Παγκόσμια Μέση Στάθμη της Θάλασσας αυξήθηκε κατά 195 mm μεταξύ του 1870 και του 2004, και συνεχίζει να αυξάνει με σχεδόν σταθερό ρυθμό με λίγο πάνω από 3mm/έτος. Κατά μέσο όρο, αναμένεται ότι μέχρι το 2100 η στάθμη της θάλασσας θα έχει αυξηθεί στα περισσότερα μέρη του κόσμου κατά περίπου μισό μέτρο. Σε πολλά μέρη με άνοδο 50 εκατοστών ολόκληρες παραλίες θα χαθούν με ένα σημαντικό κομμάτι της ακτογραμμής.

Τοπικά
Για ανθρώπους, οι οποίοι κατοικούν σε νησιά με χαμηλό υψόμετρο όπως το Τουβαλού, το Κιριμπάτι ή οι Μαλδίβες, όπου το υψηλότερο σημείο είναι μόνο 2-3 μέτρα πάνω από τη στάθμη της θάλασσας, τα επιπλέον 50 εκατοστά θα αφανίσουν σημαντικά κομμάτια των νησιών αυτών λόγω της διάβρωσης ή που θα καλυφθούν από τα ύδατα. Ακόμα και εάν μείνουν πάνω από τη στάθμη της θάλασσας, πολλά νησιωτικά έθνη θα δουν τα αποθέματά τους σε πόσιμο νερό να μειώνονται διότι το θαλασσινό νερό θα έχει εισβάλλει στον υδροφόρο ορίζοντά τους.
Αν και τα νησιά αυτά έχουν μεγάλο πληθυσμό δεν μπορεί να συγκριθεί με τα δεκάδες εκατομμύρια, που ζουν στις πεδινές παράκτιες περιοχές της νότιας Ασίας. Στις περιοχές αυτές περιλαμβάνονται οι ακτογραμμές του Πακιστάν, της Ινδίας, της Σρι Λάνκας και της Βιρμανίας. Οι πυκνοκατοικημένες περιοχές, όπως το Δέλτα του Νείλου και κάποια μέρη του Μπαγκλαντές θα γίνουν ακατοίκητα, ωθώντας ενδεχομένως εκατοντάδες εκατομμύρια ανθρώπους να εγκαταλείψουν την γη τους.
Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας επιδεινώνεται σε ορισμένες περιοχές όπου μεγάλης κλίμακα καθίζηση του εδάφους προκαλεί έναν ρυθμό ανόδου ανάλογο με το έδαφος, ο οποίος είναι σημαντικά μεγαλύτερος (π.χ. Gippsland, Victoria και ακτές του Κόλπου των ΗΠΑ). Αναλογικά, κάποιες περιοχές είχαν μικρότερες επιπτώσεις λόγω της ανάδυσής τους. Η Αυστραλία αναδύεται κατά περίπου 0,3-0,4 mm/έτος λόγω της Παγετώδους Ισοστατικής Προσαρμογής (GIA), αλλά έχει ήδη αρχίσει να νιώθει τις επιπτώσεις.

Μία άνοδο της στάθμης της θάλασσας μερικών μόνο μέτρων θα πλημμύριζε χιλιάδες τετραγωνικά χιλιόμετρα πυκνοκατοικημένων και ανεπτυγμένων περιοχών. Στο Άμστερνταμ, το Λονδίνο, το Ρότερνταμ, το Πόρτσμουθ ή σε άλλες πεδινές παράκτιες περιοχές: κοινότητες, αυτοκινητόδρομοι, εργοστάσια, λιμάνια, σιδηρόδρομοι και άλλες δομές θα πλημμυρίσουν.

Το ολοκληρωτικό λιώσιμο των πάγων της Γροιλανδίας θα ανέβασε την στάθμη της θάλασσας κατά 7 μέτρα (23 πόδια). Αλλά και το μερικό λιώσιμο θα ανέβασε την στάθμη κατά 1 μέτρο (τρία πόδια). Μία τέτοια άνοδο θα είχε καταστροφική επίδραση σε πεδινές παράκτιες χώρες οι οποίες θα βυθιστούν εντελώς.

Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας θα κάνει αισθητή την παρουσία της τόσο με τις αλλαγές στη μέση στάθμη της θάλασσας, όσο, ίσως και να είναι και πιο σημαντικό, και μέσω των αλλαγών στα ακραία φαινόμενα, που θα δημιουργηθούν. Ακόμα και εάν δεν υπάρξουν αλλαγές στις ακραίες καιρικές συνθήκες (για παράδειγμα, αύξηση στην ένταση των τροπικών κυκλώνων), η άνοδος της στάθμης της θάλασσας θα επιφέρει ακραίες στάθμες της θάλασσας μίας συγκεκριμένης τιμής, η οποία θα υπερβαίνεται πιο συχνά. Η αλλαγή αυτή στη συχνότητα των ακραίων φαινομένων έχει ήδη παρατηρηθεί σε πολλές τοποθεσίες. Η αύξηση της συχνότητας των ακραίων φαινομένων θα εξαρτάται από τις τοπικές συνθήκες, αλλά φαινόμενα που σήμερα συμβαίνουν μία φορά κάθε 100 χρόνια θα συμβαίνουν μία φορά κάθε μερικά χρόνια μέχρι το 2100.

Ακόμα και χωρίς την αύξηση της συχνότητας των ακραίων φαινομένων, εκατομμύρια άνθρωποι θα επηρεαστούν από τα άμεσα αποτελέσματα της ανόδου της στάθμης της θάλασσας τον επόμενο αιώνα. Οι μεγάλες αλλαγές στη στάθμη της θάλασσας κατά τη διάρκεια των τελευταίων εποχών των παγετώνων κάποιες φορές χρησιμοποιούνται για να μειώσουν τη σημασία των σημερινών σχετικά μικρών αλλαγών της στάθμης της θάλασσας, με το σκεπτικό (μάλλον) ότι η ανθρωπότητα προσαρμόστηκε στις αλλαγές αυτές στο παρελθόν, άρα θα μπορούσε να προσαρμοστεί ξανά. Το οφθαλμοφανές σφάλμα στο επιχείρημα αυτό είναι ότι, στο παρελθόν, οι κάτοικοι μιας περιοχής θα έπαιρναν μαζί τους τα απαραίτητα και θα πήγαιναν κάπου αλλού, όταν οι αλλαγές στη στάθμη της θάλασσας θα καθιστούσαν τις τρέχουσες κατοικίες τους ακατοίκητες. Με τις ογκώδεις υποδομές (Λονδίνο, Νέα Υόρκη), που βρίσκονται κοντά στη στάθμη της θάλασσας και τα πολλά εκατομμύρια κατοίκους, που ζουν στις επικίνδυνες περιοχές (π.χ. Μπαγκλαντές και νότιο Βιετνάμ), μία τέτοια λύση δεν μπορεί να εφαρμοστεί.

Οι φυσικές συνέπειες από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως απώλεια γης λόγω πλημμύρας των πεδινών περιοχών και διάβρωσης των παραλιών, εισχώρηση άλατος στον υδροφόρο ορίζοντα και στα επιφανειακά ύδατα, υψηλότεροι υδροφόροι ορίζοντες, και αυξημένες καταστροφές από πλημμύρες και καταιγίδες.

Figure 6 Estimates of people flooded in coastal areas in the 2080s as a result of sea level rise and for given socio-economic scenarios and protection responses Source: UNEP: Global outlook for Ice & Snow

Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας κατά μερικά χιλιοστά ετησίως, ακόμα και εάν δεν απειλεί με θεαματικές πλημμύρες, παραμένει ένα φαινόμενο εξαιρετικά σημαντικό. Η άμεση απώλεια γης των πεδινών παράκτιων περιοχών μπορεί γρήγορα (σε βάθος δεκαετίας ή εκατονταετίας) να επιφέρει ζημιά ή να καταστρέψει παράκτια οικοσυστήματα. Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας πλημμυρίζει υγροτόπους και άλλες πεδινές περιοχές, διαβρώνει τις παραλίες, ενισχύει τις πλημμύρες, και αυξάνει την αλατότητα των ποταμών, των όρμων και του υδροφόρου ορίζοντα. Κάποια από τα φαινόμενα αυτά μπορούν να συνδυαστούν με άλλα φαινόμενα που οφείλονται στις κλιματολογικές αλλαγές.

Τα οικοσυστήματα των παράκτιων υγροτόπων, όπως τα αλμυρά έλη και τα έλη μαγκρόβιας είναι ιδιαίτερα τρωτά στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας διότι απέχουν συνήθως μερικά πόδια από την στάθμη της θάλασσα (IPCC, 2007). Οι υγρότοποι παρέχουν κατοικία σε πολλά είδη, διαδραματίζουν ρόλο κλειδί στην παροχή τροφής, παρέχουν οικονομικούς πόρους σε πολλές κοινότητες, παρέχουν ευκαιρίες αναψυχής, και προστατεύουν τις τοπικές περιοχές από πλημμύρες.

Καθώς η θάλασσα ανεβαίνει, τα εξωτερικά σύνορα των υγροτόπων αυτών θα διαβρώνονται και νέοι υγρότοποι θα σχηματίζονται στην ενδοχώρα καθώς οι ξηρές περιοχές θα πλημμυρίζουν με την άνοδο των υδάτων. Ο αριθμός των νέων υγροτόπων, ωστόσο, θα είναι πολύ μικρότερος από την έκταση των υγροτόπων που χάθηκαν –ιδίως στις αναπτυγμένες περιοχές που προστατεύονται από προστατευτικούς τοίχους εκβολής, αναχώματα και άλλες κατασκευές που εμποδίζουν την δημιουργία νέων υγροτόπων. Το IPCC προτείνει ότι μέχρι το 2080, η άνοδος της στάθμης της θάλασσας θα μπορούσε να μετατρέψει το 33% των παγκόσμιων παράκτιων υγροτόπων σε ανοικτή θάλασσα (IPCC, 2007). Οι υγρότοποι που δημιουργούνται από τις παλίρροιες βρίσκονται συνήθως μεταξύ της στάθμης της θάλασσας και της πλημμυρίδας κατά τον μηνιαίο σεληνιακό κύκλο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα περιοχές με μικρή παλιρροιακή έκταση να είναι οι πλέον τρωτές. Εκτός από την πλημμύρα, η μακροχρόνια άνοδος της στάθμης της θάλασσας μπορεί να δημιουργήσει διάβρωση και μείωση της ακτογραμμής δημιουργώντας έλλειμμα στον προϋπολογισμό των ιζημάτων. Η παράκτια διάβρωση προκαλείται από διάφορους παράγοντες οι οποίοι γενικά εμπίπτουν σε 2 κατηγορίες. Κατά πρώτον, η άμμος συχνά μετακινείται κατά μήκος της ακτής προκαλώντας σε κάποια σημεία διάβρωση και σε άλλα αύξηση της άμμου. Κατά δεύτερον, η άνοδος της στάθμης της θάλασσας προκαλεί διάβρωση, εικονικά, σε όλες τις ακτές. Με την χρήση ενός μοντέλου που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον Δανό μηχανικό Per Bruun, οι γεωλόγοι που μελετούν τις ακτές υπολόγισαν ότι μία άνοδος της τάξεως του 1 μέτρου στην στάθμη της θάλασσας θα προκαλέσει διάβρωση στις παραλίες βάθους 50 έως 100 μέτρων από την New England έως το Maryland, 200 μέτρων κατά μήκος της Καρολίνας, 100 – 1000 μέτρων κατά μήκος της ακτής της Φλόριντας και 200 – 400 μέτρα κατά μήκος της ακτής της Καλιφόρνιας. Οι υπολογισμοί αυτοί συνάδουν σε γενικές γραμμές με τον ρυθμό της διάβρωσης. (http://www.cmar.csiro.au/sealevel).

Το αποτέλεσμα της ανόδου της μέσης στάθμης της θάλασσας θα γίνει περισσότερο αισθητό σε περίπτωση ακραίων συνθηκών καταιγίδας όταν οι ισχυροί άνεμοι και η πτώση της πίεσης θα επιφέρουν προσωρινή και τοπική άνοδο της στάθμης της θάλασσας γνωστής ως κύμα καταιγίδας. Τα κύματα καταιγίδας που δημιουργούνται σε μεγαλύτερη μέση στάθμη της θάλασσας θα προκαλέσουν κύματα που θα πλημμυρίσουν και θα πλήξουν την ενδοχώρα αυξάνοντας τις πλημμύρες, την διάβρωση και τις μεταγενέστερες επιπτώσεις επί των υποδομών και των φυσικών οικοσυστημάτων. Στους τροπικούς, τα κύματα καταιγίδας προκαλούνται από τροπικούς κυκλώνες ενώ σε οποιοδήποτε άλλο μέρος το βασικό αίτιο των κυμάτων καταιγίδας είναι οι καταιγίδες του μέσου γεωγραφικού πλάτους και τα συσχετιζόμενα με αυτές ψυχρά μέτωπα.

Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας αυξάνει επίσης την τρωτότητα των παράκτιων περιοχών στις πλημμύρες κατά την διάρκεια καταιγίδων για πολλούς λόγους. Πρώτον, ένα δεδομένο κύμα καταιγίδας από τυφώνα ή northeaster δημιουργείται στην κορυφή μίας υψηλότερης βάσης υδάτων. Λαμβάνοντας υπόψη μόνο αυτό το αποτέλεσμα, υπολογίζεται ότι η υφιστάμενη ανάπτυξη στην παράκτια ζώνη των ΗΠΑ θα έχει αύξηση 36-58% σε ετήσιες ζημιές για άνοδο 30 εκατοστών της στάθμης της θάλασσας, και αύξηση 102-200% για άνοδο 1 μέτρου. Η διάβρωση της ακτής αυξάνει επίσης την τρωτότητα στις καταιγίδες, αφαιρώντας τις παραλίες και τους αμμόλοφους που θα προστάτευαν τις παράκτιες περιουσίες από τα κύματα καταιγίδας (FEMA 2000). Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας αυξάνει επίσης τις παράκτιες πλημμύρες που προκαλούνται από τις βροχοθύελλες, διότι οι περιοχές με χαμηλό υψόμετρο αποστραγγίζονται πιο αργά καθώς αυξάνει η στάθμη της θάλασσας.

Άλλες συνέπειες των κλιματολογικών αλλαγών μπορούν να ενισχύσουν ή να ελαττώσουν τις παράκτιες πλημμύρες. Η πλημμύρες από τις βροχοθύελλες ενδέχεται να επιδεινωθούν εάν οι υψηλές θερμοκρασίες επιφέρουν αύξηση των βροχοπτώσεων κατά την διάρκεια βίαιων καταιγίδων. Η αύξηση της έντασης των τροπικών καταιγίδων θα μπορούσε να αυξήσει τις καταστροφές από τις πλημμύρες και τους ανέμους.

Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας αυξάνει την αλατότητα τόσο των επιφανειακών υδάτων όσο και των υπογείων υδάτων μέσω της εισχώρησης αλμυρού νερού. Εάν η άνοδος της στάθμης της θάλασσας σπρώχνει το αλμυρό νερό προς τα επάνω τότε η πρόσληψη των υφιστάμενων υδάτων ενδέχεται να τραβήξει αλμυρό νερό κατά την περίοδο της ξηρασίας. Η αλατότητα που αυξάνει στις εκβολές των ποταμών μπορεί να κάνει κακό στα υδρόβια φυτά και ζώα τα οποία έχουν δυσανεξία στην υψηλή αλατότητα. Οι ρηχοί παράκτιοι υδροφόροι ορίζοντες κινδυνεύουν επίσης (IPCC, 2007). Καθώς το νερό που ανεβαίνει πλημμυρίζει πεδινές εκτάσεις της παράκτιας περιοχής, τμήματα του υδροφόρου ορίζοντα θα γίνουν αλμυρά.

Όλες οι προαναφερθείσες επιπτώσεις της ανόδου της στάθμης της θάλασσας μπορούν να προκαλέσουν απώλεια ανθρωπίνων ζωών λόγω της αύξησης της έντασης των κυμάτων καταιγίδας, κοινωνικοοικονομικές ζημιές στις παράκτιες κοινωνίες καθώς και επιπτώσεις στις εθνικές οικονομίες, περιβαλλοντικά προβλήματα όπως απώλεια υγροτόπων, αμμόλοφων και των συσχετιζόμενων βιοτόπων καθώς και ζημιά στην πολιτιστική κληρονομιά λόγω πλημμύρας των χώρων αυτών (http://epa.gov/climatechange/effects/coastal/index.html).

Τα μέτρα, που λαμβάνουν οι άνθρωποι για την προστασία της ιδιωτικής περιουσίας από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας ενδέχεται να έχουν το αντίθετο αποτέλεσμα στο περιβάλλον και στην χρήση των ακτογραμμών από το κοινό γενικά και πιο συγκεκριμένα των παραλιών και των υδάτινων οδών. Ιστορικά, κατά μήκος αμμωδών παραλιών, οι ιδιοκτήτες γης έκτισαν διαφόρων ειδών τοίχους για να εμποδίσουν τη διάβρωση. Αν και οι κατασκευές αυτές προστατεύουν τις περιουσίες τους μπορούν να εξαλείψουν τις παραλίες των οποίων το πλάτος συνήθως είναι μικρότερο από 3 μέτρα. Εκτός της προστασίας, που προσφέρουν στο περιβάλλον και στην ακτογραμμή, οι παραλίες είναι πηγές υψηλού εισοδήματος, λόγω τουριστών, ψαράδων, αναψυχής, μεταφοράς και προσέγγισης μικρών σκαφών.

Η βύθιση του εδάφους λόγω συμπίεσης των ιζημάτων μέσω της ανθρώπινης δραστηριότητας ανάπτυξης της γης και/ή η άντληση υπογείων υδάτων και/ή πετρελαίου, συμβάλουν σημαντικά στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας και στις συνέπειές της.

Πολλές από τις επιπτώσεις της ανόδου της στάθμης της θάλασσας επηρεάζονται άμεσα από την ανθρώπινη δραστηριότητα κατά μήκος των παράκτιων περιοχών, όπως η ανέγερση φραγμάτων κατά μήκος των ποταμών η οποία μειώνει τα ιζήματα που προμηθεύονται στις παράκτιες περιοχές και αυξάνει την πιθανότητα της παράκτιας διάβρωσης. Η εκτεταμένη χρήση των υπογείων υδάτων, που σχετίζεται με την χρήση της γης αυξάνει την τρωτότητα των πηγών πόσιμου νερού στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Η αλλοίωση των φυσικών δομών παράκτιας προστασίας, όπως οι αμμόλοφοι και τα μακρόβια δάση (μέσω των παράκτιων εκσκαφών και οικοδομών) επηρεάζει επίσης τις συνέπειες της ανόδου της στάθμης της θάλασσας κατά αντίθετο τρόπο μειώνοντας την φυσική προστατευτική λειτουργία, που προσφέρουν οι δομές αυτές.

Η κινητήρια δύναμη πίσω από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας είναι η υπερθέρμανση του πλανήτη και οι κλιματολογικές αλλαγές. Όπως καταδεικνύουν οι έρευνες, η βασική αιτία της υπερθέρμανσης του πλανήτη είναι η αυξημένη συσσώρευση αερίων του θερμοκηπίου στην ατμόσφαιρα, η οποία προκαλείται από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι τα αίτια της ανόδου της στάθμης της θάλασσας επηρεάζονται κυρίως από την ανθρώπινη δραστηριότητα.

Ωστόσο, αυτό σημαίνει επίσης ότι μπορούμε να εξαλείψουμε της αιτίες αυτές αναλαμβάνοντας δράση. Για την ελαχιστοποίηση των επιδράσεων των κλιματολογικών αλλαγών θα πρέπει να αρχίσουμε να αλλάζουμε τις συνήθειες μας το συντομότερο δυνατόν, ώστε να μειωθούν οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας είναι βασικό στοιχείο στην ανίχνευση, κατανόηση, διάθεση και ορθή πρόβλεψη των κλιματολογικών αλλαγών. Κατά τον 20ο αιώνα, οι ωκεανοί αποθήκευσαν πάνω από 80% της θερμότητας, που θέρμαινε την γη. Η συσχετιζόμενη θερμική διαστολή των ωκεανών, μαζί με τις αλλαγές στους παγετώνες και στην επιφάνεια των πάγων, μάλλον θα υπερισχύσουν κατά τον 21ο αιώνα στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Ωστόσο, υπάρχει αυξημένη ανησυχία ότι η συμβολή από το λιώσιμο της επιφάνειας των πάγων και μπορεί να είναι και μεγαλύτερης έκτασης από αυτήν, που υπολογίστηκε προηγουμένως, και σε μεγαλύτερη κλίμακα χρόνου, οι επιφάνειες των πάγων της Γροιλανδίας και της Ανταρκτικής έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα να συμβάλουν σημαντικά στις αλλαγές στη στάθμη της θάλασσας.

Κατά τον 21ο αιώνα, η στάθμη της θάλασσας θα συνεχίσει να ανεβαίνει λόγω της υπερθέρμανσης που συντελέστηκε τόσο κατά τον 20ο αιώνα όσο και κατά τον 21ο αιώνα και που οφείλεται στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Οι πλέον ουσιαστικές προβλέψεις για τον 21ο αιώνα είναι οι Εκτιμήσεις του Διακυβερνητικού Πάνελ για τις Κλιματολογικές Αλλαγές (IPCC) του 2001 και 2007.

Στις εκτιμήσεις για το 2007 σχετικά με την υπερθέρμανση του πλανήτη, το Διακυβερνητικό Πάνελ για τις Κλιματολογικές Αλλαγές (IPCC) προέβλεψε ότι η στάθμη της θάλασσας αναμένεται να αυξηθεί μεταξύ 0,18 και 0,59 μέτρα (0,6 και 2 πόδια) τον επόμενο αιώνα.

Σχήμα 7 Αλλαγές στην στάθμη της θάλασσας (πηγή: IPCC, 2007)

Οι εκτιμήσεις της ωκεάνιας θερμικής διαστολής γίνονται με συνδυασμένα κλιματικά μοντέλα για την έκταση των σεναρίων των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου της SRES. Πρόσφατες εκτιμήσεις καταδεικνύουν ότι οι μη πολικοί παγετώνες και οι επιφάνειες των πάγων ενδέχεται να περιέχουν αρκετό νερό να αυξήσουν την στάθμη της θάλασσας κατά 15 έως 37 εκατοστά (Lemke et al. 2007). Η μεγαλύτερη συμβολή είναι από μεγάλους παγετώνες σε περιοχές με ισχυρές βροχοπτώσεις, όπως τα παράκτια βουνά γύρω από τον Κόλπο της Αλάσκας, ή στην Παταγονία και στην Γη του Πυρός στη Νότιο Αμερική. Πολλοί από τους παγετώνες αυτούς ρέουν στη θάλασσα ή σε μεγάλες λίμνες και λιώνουν γρήγορα διότι ο πάγος βρίσκεται κοντά σε θερμοκρασίες τήξης.

Για την Γροιλανδία, το λιώσιμο στην επιφάνεια όσο και η αποκόλληση των παγόβουνων συμβάλουν στην μαζική απώλεια. Κατά τις τελευταίες δεκαετίες, το λιώσιμο στην επιφάνεια αύξησε και τώρα υπερισχύει της αυξημένης χιονόπτωσης, δημιουργώντας μία θετική συμβολή στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας κατά τον 21ο αιώνα. Για το μεγαλύτερο μέρος της Ανταρκτικής οι σημερινές και οι προβλεπόμενες επιφανειακές θερμοκρασίες κατά τον 21ο αιώνα είναι πολύ ψυχρές ώστε να υπάρξει σημαντικό λιώσιμο και η βροχόπτωση ισορροπείται με την ροή των παγετώνων στον ωκεανό (Lemke et al. 2007).

Εκτός των επιφανειακών αυτών διεργασιών, υπάρχουν προτάσεις για μια πιθανή δυναμική απάντηση (ολίσθηση των εκροών των παγετώνων πάνω σε στρώμα βράχου) της επιφάνειας των πάγων της Γροιλανδίας και της Ανταρκτικής. Στην Γροιλανδία, υπήρξε σημαντική αύξηση στον ρυθμό ροής των εκροών των παγετώνων κατά τις αρχές του 21ου αιώνα. Ένας πιθανός λόγος για την αύξηση αυτή είναι ότι ο πάγος που λιώνει στην επιφάνεια προχωρά προς την βάση των παγετώνων λιπαίνοντας την ροή τους πάνω στο στρώμα βράχου, γεγονός που συνάδει με τους αυξημένους ρυθμούς ροής των παγετώνων. Ένα άλλο φαινόμενο το οποίο ενδέχεται να γίνει και πιο σημαντικό είναι ότι καθώς οι επιφάνειες των πάγων γύρω από την Ανταρκτική και τη Γροιλανδία λιώνουν ή σπάζουν (π.χ. Larsen B) επιτρέπουν στους παγετώνες που είναι πίσω τους να ρέουν γρηγορότερα, προκαλώντας αυξημένη ροή προς τους ωκεανούς.

Όταν γίνονται προβλέψεις για την μελλοντική άνοδο της στάθμης της θάλασσας θα πρέπει να αναγνωρίζουμε ότι οι τοπικές τάσεις που συνδέονται με δεκαετή μεταβλητότητα θα προστεθούν στην αργά αυξανόμενη παγκόσμια μέση στάθμη της θάλασσας. Στο στάδιο αυτί δεν υπάρχει συμφωνημένο σχήμα για την μακροπρόθεσμη περιφερειακή διανομή της προβλεπόμενης ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Ωστόσο, υπάρχουν κάποια χαρακτηριστικά που είναι κοινά στα περισσότερα μοντέλα πρόβλεψης – για παράδειγμα μία μέγιστη άνοδο της στάθμης της θάλασσας στον Αρκτικό Ωκεανό και μία ελάχιστη άνοδο της στάθμης της θάλασσας στον Νότιο Ωκεανό νοτίως του Ανταρκτικού Παραπόλιου Ρεύματος.

Σχήμα 8 Το πολυμοντέλο της μετατόπισης της προβλεπόμενης περιφερειακής ανόδου της στάθμης της θάλασσας από τις παγκόσμιες προβλέψεις του μέσου όρου (SRES A1B) για το 2030 και 2970 (source: http://www.cmar.csiro.au/sealevel)

Για τις επόμενες μερικές δεκαετίες, ο ρυθμός της ανόδου της στάθμης της θάλασσας έχει εν μέρει κλειδωθεί από τις προηγούμενες εκπομπές, και δεν θα εξαρτάται ουσιαστικά από τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου στις αρχές του 21ου αιώνα. Ωστόσο, οι προβλέψεις για την στάθμη της θάλασσας για το 2100 και μετά εξαρτώνται κατά πολύ από τις μελλοντικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, με την ωκεάνια θερμική διαστολή και το λιώσιμο των επιφανειών των πάγων να προσδίδουν πιθανότατα κάποια μέτρα στην στάθμη της θάλασσας σε διάστημα αιώνων για υψηλότερες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου.

Η σημερινή συμβολή την Γροιλανδίας προέρχεται τόσο από το λιώσιμο στην επιφάνεια όσο και η αποκόλληση των παγόβουνων και για την Ανταρκτική από την αποκόλληση των παγόβουνων μόνο. Η συμβολή της επιφάνειας των πάγων δεν είναι αρκετά κατανοητή προς το παρόν και αποτελεί αντικείμενο έρευνας.

Στην περίπτωση της επιφάνειας των πάγων της Γροιλανδίας, εάν οι μέση παγκόσμια θερμοκρασία περάσει ένα σημείο το οποίο υπολογίζεται να είναι της τάξης του 1,9°C με 4,6°C πάνω από τις προβιομηχανικές τιμές, το επιφανειακό λιώσιμο ενδέχεται να ξεπεράσει την βροχόπτωση (Gregory and Huybrechts, 2006). Αυτό θα είχε ως συνέπεια την συνεχόμενη συρρίκνωση της επιφάνειας των πάγων της Γροιλανδίας για αιώνες και χιλιετίες. Το λιώσιμο της επιφάνειας των πάγων της Γροιλανδίας θα μπορούσε να αυξήσει την παγκόσμια μέση στάθμη της θάλασσας κατά περίπου 7 μέτρα. Το συμπέρασμα αυτό συνάδει με την παρατήρηση ότι η παγκόσμια στάθμη της θάλασσας κατά την τελευταία μεσοπαγετική φάση, όταν οι θερμοκρασίες βρίσκονταν εντός αυτού του εύρους, ήταν κάποια μέτρα υψηλότερη από την σημερινή. Το όριο αυτό (του λιωσίματος που υπερβαίνει την βροχόπτωση) θα μπορούσε να ξεπεραστεί στα τέλη του 21ου αιώνα.

Δυναμικές αποκρίσεις των επιφανειών των πάγων της Γροιλανδίας και/ή της Δυτικής Ανταρκτικής (ολίσθηση των επιφανειών των πάγων πάνω σε στρώμα βράχων) θα μπορούσε να οδηγήσει σε ένα σημαντικά πιο ταχύ ρυθμό ανόδου της στάθμης της θάλασσας από το επιφανειακό λιώσιμο. Υπάρχουν αρκετές αποδείξεις ότι η δυναμική αυτή απόκριση ενδέχεται να συμβεί (http://www.cmar.csiro.au/sealevel).

Είναι δύσκολο για τους επιστήμονες να είναι πιο ακριβείς στις προβλέψεις τους για την στάθμη της θάλασσας διότι υπάρχουν πολλές αβεβαιότητες:

• Συσσώρευση αερίων του θερμοκηπίου
Αν και οι επιστήμονες συμφωνούν ότι τα αέρια του θερμοκηπίου αυξάνουν, η μελλοντική τους αύξηση εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, όπως την αύξηση του πληθυσμού, την χρήση της ενέργειας και την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών.

• Κλιματική ευαισθησία
Η κλιματική ευαισθησία είναι το ποσό της  ατμοσφαιρικής υπερθέρμανσης που προέρχεται από την συσσώρευση στην ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα. Εξαρτάται από την παρουσία αερίων του θερμοκηπίου, και από διαδικασίες ανατροφοδότησης από νέφη, υδρατμούς και πάγο Πρόκειται για σημαντική πηγή αβεβαιότητας για τις προβλέψεις των μακροπρόθεσμων κλιματολογικών αλλαγών.

• Ωκεάνια ανταλλαγή θερμότητας
Η θερμότητα μετακινείται μεταξύ της ατμόσφαιρας και της επιφάνειας των ωκεανών. Η θερμοκρασία στην επιφάνεια σε οποιαδήποτε ώρα επηρεάζεται από το τι γίνεται στους ωκεανούς. Πολύ μικρές αλλαγές στην μεταφορά θερμότητας ή άλατος μπορεί να έχουν μεγάλη επίδραση στην θερμοκρασία της επιφάνειας, και κατ΄επέκταση στο κλίμα. Τα ωκεάνια μοντέλα αναπτύχτηκαν γοργά τις τελευταίες δύο δεκαετίες αλλά ή ακριβής αναπαράσταση των πιο σημαντικών ωκεάνιων χαρακτηριστικών παραμένει πρόκληση.

• Πάγος
Υπάρχει αβεβαιότητα για την απόκριση της επιφάνειας των πάγων στην Γροιλανδία και την Ανταρκτική στην αύξηση της θερμοκρασίας που συντελείται εδώ και εκατοντάδες χρόνια. Οι επιστήμονες ανησυχούν ότι θα μπορούσε να επέλθει μια ταχεία διάσπαση της επιφάνειας των πάγων της Δυτικής Ανταρκτικής, προκαλώντας ταχεία άνοδο της στάθμης της θάλασσας. (πηγή: http://science.org.au/nova/082/082key.htm)

Υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ότι ακόμα και εάν η εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου σταθεροποιούνταν μέχρι τα τέλη του 21ου αιώνα, η άνοδος της στάθμης της θάλασσας λόγω της ωκεάνιας θερμικής διαστολής θα μπορούσε να φτάσει στο μεσαίο πιθανό επίπεδο κατά το έτος 2500.

Ωστόσο, η ζημιά μπορεί να ελαχιστοποιηθεί εάν αρχίσουμε να λαμβάνουμε μέτρα άμεσα! Με την εφαρμογή μέτρων για την ελαχιστοποίηση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και την προσαρμογή του περιβάλλοντος και του τρόπου ζωής, θα μπορούσαμε να μειώσουμε τις αρνητικές επιπτώσεις της ανόδου της στάθμης της θάλασσας.

Κατά τον μελλοντικό προγραμματισμό θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η υπερθέρμανση του πλανήτη και η άνοδος της στάθμης της θάλασσας για να διασφαλιστεί η προσαρμογή των παράκτιων κοινοτήτων στις επιπτώσεις της ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Για παράδειγμα, η κατασκευή προστατευτικών τοίχων και η απαγόρευση των παράκτιων αναπτύξεων σε περιοχές, που κινδυνεύουν είναι μέτρα τα οποία θα μπορούσαν να ελαχιστοποιήσουν την ζημιά από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας κατά τον επόμενο αιώνα.
Οι ιδιοκτήτες περιουσιών και οι κρατικές και τοπικές αρχές έχουν ήδη αρχίσει και λαμβάνουν μέτρα για την αντιμετώπιση των επιπτώσεων από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Κάποιες παράκτιες κοινότητες τοποθετούν άμμο στις παραλίες τους για να αντιμετωπίσουν τη διάβρωση. Οι ιδιοκτήτες περιουσιών αυξάνουν το ύψος υφιστάμενων κατασκευών σε πεδινές περιοχές, και ενθαρρύνονται από τις χαμηλές τιμές, που προσφέρουν οι ασφάλειες κατά πλημμύρες.

Οι παράκτιες πόλεις θα έπρεπε να υιοθετήσουν πολιτικές για να διασφαλίσουν ότι οι παραλίες, οι αμμόλοφοι ή οι υγρότοποι μπορούν να μετακινηθούν προς την ενδοχώρα καθώς αυξάνει η στάθμη της θάλασσας. Κάποιες πολιτείες απαγορεύουν την ανέγερση νέων κατοικιών σε περιοχές, που ενδέχεται να υποστούν διάβρωση τα επόμενα 30 – 60 χρόνια.

Αναφορικά με την αλατότητα των πηγών πόσιμων υδάτων, οι αρχές διαχείρισης των υδάτων σήμερα αποτρέπουν την υπερβολική αλατότητα απελευθερώνοντας πόσιμο νερό από τις δεξαμενές κατά τη διάρκεια της ξηρασίας. Μία πιθανή αντιμετώπιση της ανόδου της στάθμης της θάλασσας θα ήταν η αποθήκευση περισσότερων ποσοτήτων υδάτων κατά τις εποχές των βροχοπτώσεων, ώστε οι αρχές να μπορούν να απελευθερώνουν περισσότερο νερό κατά τη διάρκεια της ξηρασίας. Ωστόσο, άλλοι παράγοντες διαχείρισης υδάτων (π.χ. πρόβλεψη πλημμυρών) ενδέχεται να καθιστούν δύσκολη την αποθήκευση επιπλέον ποσοτήτων υδάτων για την περιστασιακή ξηρασία. Οι επιπτώσεις των κλιματολογικών αλλαγών στην τοπική υδρολογία μπορεί να μειώσουν ή να αυξήσουν την αλατότητα λόγω ανόδου της στάθμης της θάλασσας.

Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας είναι μία πολύ αργή διαδικασία εάν υπολογιστεί με την ημέρα, τον μήνα ή ακόμα και με έτη. Ωστόσο, αυτό που πρέπει να γίνει σε περιοχές, όπου η στάθμη της θάλασσας ανεβαίνει είναι αυτό, που μπορεί να αποτρέψει τις συνέπειες της ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Η προσαρμογή είναι η πλέον σημαντική ενέργεια, που πρέπει να γίνει για την ελαχιστοποίηση τυχόν ζημιών στο μέλλον.

Πλην της προσαρμογής, άλλα μέτρα για τον μετριασμό της υπερθέρμανσης του πλανήτη και των κλιματολογικών αλλαγών θα πρέπει να ενσωματωθούν στις τρέχουσες εθνικές πολιτικές και στον τρόπο ζωής μας. Υπάρχουν πολλά προγράμματα επαγρύπνησης τα οποία προσπαθούν να πληροφορήσουν το κοινό για τα μέτρα, που πρέπει να ληφθούν για τη μείωση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου, όπως η εναλλακτικές πηγές ενέργεια πλην των ορυκτών καυσίμων, η μόνωση των κατοικιών μας για τη μείωση της εκτεταμένης χρήσης ενέργειας, το περπάτημα αντί του αυτοκινήτου, κ.λπ.

Οι χάρτες είναι σημαντικά εργαλεία για τα μέτρα προσαρμογής των παράκτιων περιοχών και κοινοτήτων. Διαφορετικά είδη χαρτών μας πληροφορούν για το επίπεδο της επίδρασης της ανόδου της στάθμης της θάλασσας στις παράκτιες περιοχές, όπως οι πλημμυρικοί χάρτες, οι οποίοι δείχνουν τις περιοχές, θα παραμείνουν μονίμως κάτω από τη στάθμη της θάλασσας σύμφωνα με διάφορα σενάρια. Ένα παράδειγμα αυτού του είδους των χαρτών βρίσκεται στην διεύθυνση http://flood.firetree.net/, όπου παρουσιάζονται οι περιοχές της Ολλανδίας και του Ηνωμένου Βασιλείου, οι οποίες θα πλημμύριζαν στα διάφορά στάδια της ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Μπορείτε να επιλέξετε μία τιμή της ανόδου της στάθμης της θάλασσας από το μενού στην επάνω αριστερή γωνία του χάρτη. Τα κουμπιά πλοήγησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ζουμ και να περιφερθείτε στον χάρτη.

Υπάρχουν και χάρτες τρωτότητας που δείχνουν τις παράκτιες περιοχές, τους παράκτιους οικισμούς ή τις παράκτιες κοινότητες κατά βαθμό τρωτότητας στην επίδραση της ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Οι χάρτες αυτοί είναι σημαντικοί και απαραίτητοι για τον σχεδιασμό της προσαρμογής των παράκτιων περιοχών αφού δίνουν πληροφορίες για τους διαφορετικούς παράγοντες που θα επηρεαστούν από την άνοδο της στάθμης της θάλασσας ενώ οι χάρτες που αναφέρονται πιο πάνω είναι το αποτέλεσμα συγκεκριμένων σεναρίων τα οποία ενδέχεται να πραγματοποιηθούν στο μέλλον.

Για τους χάρτες τρωτότητας έχουν αναπτυχθεί διαφόρων ειδών μοντέλα και χρησιμοποιούνται για διαφορετικούς σκοπούς. Για παράδειγμα, το έργο BRANCH το οποίο υποστηρίζουν ευρωπαϊκά κεφάλαια (2008-2009) έδειξε την τρωτότητα των παράκτιων οικισμών στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας (Σχήμα 1).

Σχήμα 1: Επίπεδα τρωτότητας αλμυρών ελών (πηγή: http://www.branchproject.org)

Ένα άλλο παράδειγμα χάρτη τρωτότητας παράκτιων περιοχών στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας είναι αυτό του Goksu Delta στην Τουρκία, ως παράδειγμα τρωτότητας των δέλτα τα οποία είναι οι πλέον επηρεαζόμενες πεδινές εκτάσεις κατά μήκος της ακτογραμμής, τόσο φυσικά όσο και κοινωνικοοικονομικά. Με την χρήση και των δύο επιπτώσεων (ανθρώπινων και φυσικών), ο χάρτης τρωτότητας δείχνει  ότι η τρωτότητα του Goksu Delta είναι μέτρια. Ωστόσο, οι οικισμοί είναι εξαιρετικά τρωτοί στις επιδράσεις της ανόδου της στάθμης της θάλασσας. Αυτοί του είδους οι χάρτες βοηθούν τους ιθύνοντες να προσδιορίσουν τις περιοχές που χρειάζονται προστασία ως προς τις πολιτικές μέτρων προσαρμογής και/ή τις δομές παράκτιας προστασίας (Ozyurt and Ergin, 2009).

Σχήμα 2: χάρτης Τρωτότητας του Goksu Delta, στην Τουρκία (Ozyurt and Ergin, 2009)