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帝国理工学院 | 到2100年,海平面上升将大大加速岩石海岸线的侵蚀
指南者留学 2023-01-12 21:49:25
阅读量:1573

这是根据伦敦帝国理工学院的一项新研究得出的,该研究模拟了英国两个岩石海岸未来可能的悬崖撤退速度。这些预测是基于对各种温室气体排放和气候变化情景下海平面上升的预测。

 

岩石海岸侵蚀是不可逆转的:现在是时候在为时已晚之前限制海平面上升了。


Dylan Rood博士


地球科学与工程系


研究发现,与沙质海岸和柔软的悬崖相比,传统上被认为是稳定的岩石海岸可能会以3000 - 5000年未见的速度退缩。

 

在英国约克郡和德文郡的研究地点,这将导致岩石海岸悬崖向内陆后退至少10-22米。侵蚀的速度可能是现在的3到7倍,甚至可能高达10倍。

 

帝国理工学院地球科学与工程系的资深作者迪伦·鲁德博士说:“在所有自然灾害中,海岸侵蚀是对社会最大的金融风险之一。一些岩石悬崖已经摇摇欲坠,在下个世纪,岩石海岸的侵蚀率可能会增加十倍。即使是过去一百年来一直稳定的岩石海岸,到2030年也可能对海平面上升做出反应。”

 

Past, present and forecast future cliff positions by 2100 at Bideford (a) and Scalby (b). RCP 8 (red lines) represents current trajectory of greenhouse gas emissions. 

到2100年,比德福德(a)和Scalby (b)的过去、现在和预测的未来悬崖位置。RCP 8(红线)表示当前温室气体排放轨迹。

 

在全球范围内,沿海地区是数亿人的家园,也是数千亿美元的基础设施的家园,如住宅、企业、核电站、交通枢纽和农业。

 

研究人员呼吁政策制定者、规划者和保险公司采取行动,在未来应对气候变化的规划中,将岩石海岸列为高风险地区,并通过实现净零排放作为当前的优先事项来限制气候变化。

 

鲁德博士补充说:“岩石海岸侵蚀是不可逆转的:现在是时候在为时已晚之前限制未来海平面上升。通过减少温室气体排放,人类可以直接控制我们海岸线的命运——我们海岸的未来掌握在我们手中。”

 

这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

 

崎岖不平的道路


既然我们对地震的规模和时间尺度有了更好的了解,我们就可以相应地进行调整。


Jennifer Shadrick博士


地球科学与工程系“,


这项新研究是第一个用史前时间尺度上的观测数据验证海平面上升对坚硬岩石海岸的预期侵蚀的模型。以前的研究主要集中在软质沙质海岸的理论模型上。

 

新的研究结果表明,随着海平面继续上升,海岸岩石侵蚀的速度也将加快。

 

为了研究未来的侵蚀速度,研究人员查看了约克郡斯卡尔比和德文郡比德福德附近海岸线上的悬崖过去和现在的后退速度,发现到2100年,它们可能会分别后退13-22米和10-14米。

 

他们收集了岩石样本,并对它们进行了稀有同位素的分析,这些稀有同位素被称为宇宙源放射性核素(CRNs),它们在暴露于宇宙射线的岩石中积聚。岩石中crn的浓度揭示了岩石暴露的速度和时间,反映了侵蚀和退缩的速度。

Cliff retreat forecasts based on future sea level scenarios at Bideford (a) and Scalby (b). Both show a steep upward trajectory after 2020 他们将这些数据与观测到的海岸地形结合起来,校准了一个跟踪这些岩石海岸随时间演变的模型,然后将它们与8000年前的海平面变化率进行比较。他们发现,这两个地点的海岸侵蚀速度与海平面上升速度密切匹配。

Photo of the researchers collecting samples for analysis. (left to right) Klaus Wilcken, Bethany Hebditch, Jennifer Shadrick, and Martin Hurst

研究人员说,这是悬崖退缩和海平面之间因果关系的明确证据,可以据此做出未来的预测,而且岩石海岸对海平面上升比以前认为的更敏感。他们说,这些发现可以应用于世界各地的岩石海岸,因为这种岩石类型在全球很常见,类似的坚硬岩石海岸可能会以类似的方式对海平面上升做出反应。

 

主要作者Jennifer Shadrick博士在帝国理工学院地球科学与工程系作为NERC科学与解决方案变化星球博士培训伙伴关系的成员开展了这项工作,现在在JBA咨询公司的海洋和海岸风险管理团队工作,她说:“海平面正在加速上升,我们的研究结果证实,岩石海岸的撤退将与此同步加速。这不是会不会发生的问题,而是何时发生的问题。

 

“更积极的消息是,现在我们对地震的规模和时间尺度有了更好的了解,我们可以做出相应的调整。关于气候变化对海平面上升和海岸侵蚀的影响,我们掌握的数据越多,我们就越能做好准备,倡导保护海岸及其社区的紧急政策。”

 

海平面上升


这些发现是一个严厉的警告,我们必须更好地适应沿海撤退


Jennifer Shadrick博士


地球科学与工程系


随着气候变暖,除非减少温室气体排放,否则预计到2100年海平面将上升1米。

 

这项研究首次用观测数据证实,在史前时期,过去海岸侵蚀的速度跟随海平面上升的速度。研究人员说,这种侵蚀是由海浪驱动的,随着未来海平面的上升,海浪可能会变得更大、更有力,更多的土地被大海吞没。

Relative sea level in past and future for the years 1900 – 2100 for Bideford (dashed line) and Scalby (solid line).  

虽然这项研究着眼于海平面上升的影响,但它没有考虑到更强风暴的影响,一些研究预测,由于气候变化,风暴将更频繁地发生。接下来,研究人员将调整他们的模型,以预测更软的岩石海岸(如白垩)的悬崖撤退速度。

 

鲁德博士说:“我们的研究没有考虑到不断增加的风暴对海浪侵蚀悬崖的影响,随着气候变化,未来风暴可能会变得更强、更频繁。”然而,不断增加的风暴只会加速悬崖撤退,甚至比我们的预测还要快。这是我们将在未来的研究中考虑的气候危机的另一个角度,以更完整地描绘岩石海岸侵蚀的可能速度。我们也在寻求改进我们的软岩海岸模型,在那里,海浪以外的侵蚀更为重要。”

 

Shadrick博士说:“这些发现是一个严重的警告,我们必须更好地适应沿海地区的撤退,否则将面临沿海地区居民、房屋和基础设施的损失。”

 

该研究的合著者、格拉斯哥大学的马丁·赫斯特博士说:“这意味着岩石海岸对海平面上升比以前认为的更敏感。”我们需要更多地关注我们的岩石海岸是如何随着海平面上升而继续侵蚀的。

 

“我们沿海地区不断加剧的侵蚀风险将在本世纪持续下去。即使我们明天就实现净零排放,随着我们的气候、冰川和海洋继续对已经发生的排放做出反应,海平面已经大幅上升。”

The study sites. A) Map of Great Britain with sites located. B) Bideford sample site location. C) Scalby sample site location. D) Bideford topography and sample locations. E) Scalby topography and sample locations. F) Bideford field photo. G) Scalby field photo.  

研究地点。A)英国地图,上面标明了地点。B)比德福德样地位置。C) Scalby样本站点位置。D) Bideford地形和样品位置。E) Scalby地形和样品位置。F)比德福德田野照片。G) Scalby现场照片。


这项研究由UKRI下属的自然环境研究委员会(NERC)、英国地质调查局(BGS)和澳大利亚核科学与技术组织(ANSTO)资助。

 

Shadrick等人11月18日发表在《自然通讯》上的文章“海平面上升可能会加速岩石海岸悬崖的后退速度”。

 

独立图像:Shadrick等人。

 

幻灯片图片:Dylan Rood。

 

请参阅本文的新闻稿

 

注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。

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