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在许多河流三角洲,科学家们错过了海平面上升

2019-04-15 14:57:24 汽车161℃

  在许多河流三角洲,科学家们错过了海平面上升的主要来源

  对于沿海社区而言,由冰川融化和海洋变暖推动的海平面上升已经足够严重。但生活在河流三角洲柔软,可压缩沉积物上的人们还有另一个需要应对的因素:土地沉没。传统上,科学家推断潮汐测量仪读数下沉或直接在GPS站测量。但是现在一组科学家表示,这些方法显着低估了全球许多三角洲和低洼海岸线的沉降。

  近年来,位于路易斯安那州新奥尔良的杜兰大学的科学家们已经证明,在密西西比河三角洲,几米范围内蓬松的年轻沉积物正在快速压实。他们估计这种影响使该地区的海平面上升速度增加一倍,达到每年13毫米。潮汐测量仪和GPS站错过了这种下沉,因为它们锚定在较深层,不易受到压实。

  该团队在本周发表于“海洋科学”杂志的一篇论文中指出,全球许多低洼沿海地区可能存在同样的机制,这些地区占全球人口的10%左右。 “潮汐测量仪不能测量我们需要的东西,”Tulane的地质学家,该研究的共同作者TorbjörnTörnqvist说。 “我们需要真正重新思考我们如何监控这些领域。”

  卫星是监测海洋高度绝对变化的主要工具,它反映了海平面上升的最大驱动因素:融冰和变暖的水的膨胀。但对于人类和生态系统而言,土地上涨或下降的相对影响同样重要。一些地区在古老的冰盖融化数千年后仍在反弹,从地球的弹性地幔中提升了巨大的重量。还有更多的地方正在下沉。

   “这是我们在海平面投影中看到的太久了,”Aimée说道。 Slangen,Yerseke的荷兰皇家海洋研究所的气候科学家,也是下一份联合国气候报告海平面章节的主要作者。

  例如,路易斯安那州正在快速下沉。虽然压实是罪魁祸首,但地下水,石油和天然气的开采也起着重要作用。沉积物冲下密西西比河曾一度弥补了沉降,但是堤坝和其他工程结构现在将其分流到墨西哥湾。为了监测沉积物损失,过去几十年来,该州已经部署了一个由大约400个简单的湿地监测仪器组成的网络,称为地面高程表。

  桌子是一个平行于沼泽表面突出的金属臂,固定在一个深深地驱动的杆子上。一年两次,一系列的针脚从桌子上下来,直到它们刚好接触沼泽表面 - 给定一个规则测量表面相对于较深层下沉的速度有多快。五年前,当Törnqvist小组开始利用这个网络来判断路易斯安那州的沉降来源时,研究人员意识到问题不仅仅是沉积物损失。浅层土壤,在早期的几个世纪里,当河水自由流动时,只是压缩了。“潮汐测量仪并没有捕捉到它,”领导这项新工作的杜兰大学研究生莫莉·基奥说。

  新论文阐述了原因。 Keogh说,该区域的131个潮汐测量仪测量潮流与深层沉积物中的基准相比,通常在数十米处下降 - “就像我们到达路易斯安那州的基岩一样。”该地区的10个GPS站已知基准平均而言,还在泥泞的14米深处锚定。对于这两种装置来说,最紧凑的区域 - 海平面上升的一半来源 - 是看不见的。英国林肯大学的物理地理学家Mark Schuerch说,在其他依赖潮汐测量的三角洲地区,这种情况可能也是如此,这使人们怀疑地区海平面上升的估计。 “它非常具有创新性,非常令人兴奋 - 或者非常可怕。”

  英国利物浦平均海平面永久服务局局长菲利普伍德沃思警告说,找出世界其他地方潮汐测量仪的锚固深度将是一项艰巨的任务。潮汐测量记录通常不包括其基准的深度;这种知识,如果存在,就埋藏在国家官僚机构中。

  此外,从湿地到湿地,浅层压实的速度可能差别很大。在一些沼泽中,植物通过捕获根部的新沉积物来补偿压实。哥伦比亚大学位于纽约Palisades的Lamont-Doherty地球观测站的海洋地质学家CélineGrall表示,在孟加拉国等一些地区,压实在浅层和深层发生更均匀。“这些假设并非如此。 “

  Törnqvist说,在世界各地的三角洲中部署高程表可以解决这些不确定因素,创建一个全球数据库。该工具简单,便宜,有效,已在30多个国家使用。对于一个面积相当于沿海路易斯安那州的地区,只需要40个就能跟踪沉降 - 并确定海洋真正上升的速度。 Grall说,生活在世界三角洲的数百万人需要知道答案。“这是我们应该努力的遗产。”

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