Jeziorne osady ujawniają sztormową przeszłość

Na pytanie, jak zanik lodu może wpływać na zmianę wzorców sztormowych, starała się odpowiedzieć grupa uniwersyteckich naukowców. Badali oni osady denne w delcie rzeki Mackenzie na Terytoriach Północno-Zachodnich Kanady [1]. Skoncentrowali się głównie na obszarze doświadczonym przez sztorm w 1999 roku. Podczas tamtego wydarzenia, którego skutki są widoczne do dzisiaj, słone wody Morza Beauforta wdarły się na 122 km² wybrzeża.

Aby uszeregować chronologicznie poszczególne, wyjątkowo agresywne sztormy, pobrano rdzenie osadowe z trzech jezior leżących w obrębie delty. Dwa z nich zostały zalane w 1999 roku. Dzięki porównaniu próbek przy użyciu technik datowania radiowęglowego oceniono intensywność i odtworzono rejestr wydarzeń z ostatnich 400 lat.

Nawet duże sztormy nie pozostawiają grubych warstw wewnątrz rdzenia, lecz wtłaczają duże cząstki piasku i osadów do jezior, o znacznie większej frakcji niż nanoszą wiatry w okresach spokoju. Zbadano także okrzemki, uwięzione w kolejnych warstwach – część z nich preferuje bardziej słodką, część słoną wodę.

Analiza wykazała, że w ciągu ostatnich 150 lat sztormy stały się bardziej intensywne i częstsze. Wzrost aktywności nastąpił po 1980, wraz z przyśpieszeniem ubytku pokrywy lodowej na Morzu Arktycznym. Wydarzenie z 1999 roku było zaś największym od co najmniej czterech wieków. Jeśli obszar lodu będzie się dalej kurczył, siła sztormów w regionie prawdopodobnie wzrośnie. Coraz większa powierzchnia kontaktu wiatru z wodą tworzy wysokie i silne fale. Równocześnie wzrasta poziom morza. Co gorsza, lód ochronny zanika i formuje się wzdłuż brzegów coraz później, pozostawiając odcinki wybrzeża bezbronne wobec fal. Połączenie tych czynników niebezpiecznie zwiększa tempo erozji brzegowej i ryzyko powodzi. Na Alasce niektóre nadbrzeżne wioski już zostały zmuszone do przeniesienia się w głąb lądu.

Niebezpieczna infrastruktura

Silniejsze sztormy nie są zagrożeniem jedynie dla Arktyki. Raport "Coastal Impacts, Adaptation, and Vulnerabilities: A Technical Input to the National Climate Assessment" [2], będący wynikiem współpracy różnych instytucji naukowych, podaje, że zmiany klimatu dotkną najmocniej mieszkańców wybrzeży Atlantyku, Pacyfiku i Wielkich Jezior. Jeśli poziom morza wzrośnie o metr do końca 2100 roku, ryzyko potężnych sztormów i fal powodziowych będzie znacznie większe niż dzisiaj.

Problem wybrzeży jest w dużej mierze spowodowany ich wysokim stopniem rozwoju. "Większość naszych wielkich miast leży wzdłuż wybrzeża. Prawie 60 proc. PKB, o wartości ponad 8 bln dolarów, pochodzi z tych obszarów" – mówi Virginia Burkett, ekolog przybrzeżnych mokradeł z US Geological Survey i jeden z dwóch głównych autorów raportu. Intensywne zagospodarowanie brzegów jeszcze wzmocni następstwa zmian. Większość infrastruktury, jak drogi, falochrony i budynki, została zaprojektowana przy założeniu, że pływy oraz fale będą miały stałą wysokość. Tamy rzeczne zatrzymują osady, które mogłyby uzupełnić niszczone brzegi.

W niebezpieczeństwie są także przybrzeżne bagna, wyspy barierowe i inne ekosystemy już zanieczyszczone przez człowieka, które "zapewniają kluczowe funkcje do obiegu i przemieszczania się substancji odżywczych, magazynowania węgla, detoksykacji odpadów oraz oczyszczania powietrza i wody" – czytamy w raporcie. Jeśli napierające morze wtłoczy w te obszary słone wody, doprowadzi je do degradacji.

Naturalna ochrona dla Nowego Jorku

Nowy Jork otoczony jest przez sieć estuariów i ocean. Po katastrofalnym supersztormie Sandy burmistrz miasta, Michael Bloomberg, postanowił zmniejszyć narażenie ponad 800 km linii brzegowej na przyszłe sztormy i powodzie. New York State Sea Level Rise Task Force podaje, że przy szybkim tempie topnienia lodu poziom morza wzrośnie o 12-25 cm w ciągu najbliższych 15 lat. Niegdyś sztormy stulecia, teraz mogą stać się burzami występującymi raz na 20 lat. Będą też znacznie silniejsze. Istnieje poważne ryzyko, że miasto zostanie sparaliżowane zalewami sztormowymi. Zasoby wody słodkiej mogą zostać zanieczyszczone – ostrzega Guy Nordenson, architekt i inżynier budowlany.

Domek plażowy w Północnej Karolinie po przejściu Sandy, fot. Don McCullough Flickr cc-by

Miasto na skutek wzrostu poziomu morza i rozwoju regionu traci swoje bagna pływowe w szybkim tempie. Nordenson w książce "On the Water: Palisade Bay" wymienia pomysły na wzmocnienie ochrony, takie jak utworzenie archipelagu wysp i raf, które będą tłumić silne prądy burzowe, łączenie bagien pływowych z parkami, przytacza przykład równin powodziowych w Holandii czy w Hamburgu.

Również Global Climate Change Team z Nature Conservancy opowiada się za inwestowaniem w naturalną infrastrukturę, która jest trwalsza i bardziej elastyczna od "twardej inżynierii". Nature Conservancy szacuje, że rafy ostrygowe mogą zmniejszyć zagrożenie burzowe dla 7 mln Amerykanów żyjących wzdłuż wybrzeży. Każdy dolar wydany na środki zapobiegawcze pozwala oszczędzić aż 5 dolarów wydawanych na naprawę awarii – wylicza organizacja.

Niemniej, potrzebna będzie także modernizacja i dostosowanie istniejącej infrastruktury. Obecne mury wokół Manhattanu wystają ok. 120-150 cm nad średni poziom morza. Wiele z nich wybudowano jeszcze na początku ubiegłego wieku. Na wypadek powodzi pomóc może podnoszenie wejść do metra i wzmocnienia niższych pięter budynków.

Australijskie porty zagrożone

RMIT University w Melbourne przebadało australijskie porty, Sydney, Port Kembla i Gladstone, pod kątem zdolności adaptacji [3]. W ramach analizy oceniono szereg różnych scenariuszy zmian klimatu i przeprowadzono wywiady z robotnikami portowymi. Opracowane na podstawie wyników narzędzie online ma posłużyć lokalnym władzom w działaniach przystosowawczych.

Wszystkie z przebadanych miast są bardzo ważne dla importu światowego handlu. Wszystkie też mogą zostać boleśnie dotknięte przez sztormy do 2070 roku. Okazało się między innymi, że pokrywa struktur portowych będzie korodować znacznie szybciej w przyszłości, jeśli wzrost poziomu morza i burze przybiorą na sile. "Odkryliśmy, że zwłaszcza w mniejszych i średnich portach władze są świadome rozpadu infrastruktury, ale mają tendencję do ignorowania tego, bo chcą mieć aktywne i produktywne porty tak długo, jak to możliwe. Także może być to coś, czym należy się zająć" – mówi Jane Mullett, współautorka raportu i naukowiec w RMIT Melbourne.

Władze portowe zapewniają jednak, że wezmą ustalenia naukowców pod uwagę. Znaczenie ma nie tylko ochrona samego wybrzeża. "To, co nas zainteresowało, to nacisk, który położono na coś, co nazywają 'zapleczem' – powiązania drogowe i kolejowe, które obsługują port. Jeśli port stworzono tak, by przetrwał wzrost poziomu mórz, ale nie można dostarczyć nic do środka lub na zewnątrz, wtedy port jest skutecznie zamknięty" – powiedział Mark Ireland, kierownik ds. trwałości w Sydney Ports Corporation. "Już teraz zdarzają się dni, kiedy musimy zamykać port z powodu zbyt dużego wiatru" – dodaje.

"Czarne łabędzie" coraz częściej?

Mianem "czarnego łabędzia" określa się zdarzenie lub zjawisko, które odbiega poza zwyczajne oczekiwania w danej sytuacji, bardzo trudne do przewidzenia na podstawie historycznych danych. Według Kerry Emanuel z MIT i profesora inżynierii Ning Lin z Uniwersytetu Princeton huraganu Sandy nie można zaliczyć do tego typu zjawisk. Naukowcy uważają jednak, że czarne łabędzie związane z cyklonami tropikalnymi mogą stać się bardziej prawdopodobne w cieplejszym klimacie.

Choć są bardzo mało prawdopodobne, będą posiadały niszczycielską moc. Wśród miast najbardziej narażonych znajdują się Tampa na Florydzie, Dubaj w Zjednoczonych Emiratach Arabskich i Darwin w Australii. Miasta takie jak Tampa, gdzie tropikalne burze i huragany stanowią powszechne zagrożenie, muszą przygotować się na o wiele większe skutki sztormów niż te, które spodziewane są obecnie. Natomiast w Dubaju i Darwin, gdzie zanotowano niewiele historycznych precedensów wyjścia na ląd tropikalnych cyklonów, należy rozważyć większe narażenie w nadchodzących dziesięcioleciach.

Takie wydarzenia będą występować znacznie rzadziej niż raz na 100 czy 250 lat, które zazwyczaj biorą pod uwagę planiści – podkreśla Kerry. To nie one powinny być teraz największym zmartwieniem samorządów i urbanistów. Ogromne niebezpieczeństwo stanowią częste, lecz silne sztormy, które mają nadejść wraz ze zmieniającymi się warunkami klimatycznymi. Przybrzeżne miasta muszą się do nich jak najszybciej przystosować... lub przegrać walkę ze wzbierającym żywiołem.

Przypisy:

OB, ChronmyKlimat.pl
na podstawie: www.climatecentral.org, edition.cnn.com, www.smh.com.au, fot. www.sxc.hu