KØBENH AV NS UNIVERSITET Vandet stiger skrevet af Philipp von Hessberg & Ole John Nielsen, (v 1.1, 12. 8. 2009) We can do nothing to stop climate change on our own and so we have to buy land elsewhere. It s an insurance policy for the worst possible outcome. Mohammed Nasheed, præsident for Malediverne en ø-nation i det Indiske Ocean, der forbereder sig på at finde et nyt hjemsted pga. truende oversvømmelse. Figur 1. Snart et hverdagssyn? Oversvømmelser i forbindelse med stormfloder bliver mere sandsynlige med en generelt stigende vandstand. Billedet viser en scene fra Lolland under stormfloden 13. 11. 1872, da Rødby og Nakskov Fjord nåede sammen. 1 Vi oplever allerede i dag at verdenshavenes vandstand stiger pga. den globale opvarmning. Vandstandsstigningen accelererer ligesom den globale temperaturstigning. Studier forudsiger vandstandsstigninger på ca. én meter over de næste 100 år. På lang sigt kan vi regne med vandstandsstigninger på flere meter: Under sidste mellemistid var vandstanden ca. 4-6 m højere end i dag. Ved en global temperaturstigning på flere grader kan indlandsisen på både Grønland og Vestantarktis blive ustabil; en afsmeltning af disse ismasser kan resultere i en havstigning på 11 m. Diger og andre kystsikringsanlæg kan beskytte verdens byer mod oversvømmelser i en rum tid, men på lang sigt er det eneste, der hjælper mod katastrofale oversvømmelser, en begrænsning af den globale opvarmning. Vandstanden i verdenshavene har varieret meget i tidens løb: Da den sidste istid var på sit højeste for ca. 20 000 år siden, var vandstanden ca. 120 m lavere end i dag, og England var landfast med det europæiske kontinent. I den sidste mellemistid for ca. 120 000 år siden var vandstanden ca. 4-6 m højere end i dag, og i Pliocæn for ca. 3 mio. år siden var vandstanden ca. 35 m højere end i dag. I dag er vandstanden atter stigende: Vandstanden er steget med ca. 15 cm over de sidste hundrede år, og stigningen accelererer: Nu er den oppe på 0.3 cm om året. Nyeste prognoser viser, at vand- Sidste mellemistid Den sidste mellemistid var sidste gang at temperaturen globalt var (lidt) varmerer end i dag. Det var perioden for ca. 130 000 til 116 000 år siden. Perioden kaldes også for Eem-mellemistiden.
standen kan stige med over en meter i løbet af de næste 100 år, hvilket betyder, at vi er på vej ud af en 2000 år lang periode med en meget stabil vandstand i oceanerne. Hvis vi kigger flere hundrede år frem, kan den globale opvarmning resultere i en total afsmeltning af indlandsisen på Grønland og Vest-Antarktis, hvilket ville betyde et vandstandsniveau ca. 11 m over det nuværende. En så høj vandstand ville betyde at hele Amager, store dele af det sydlige København, størsteparten af Lolland og store dele af Nord- og Vestjylland ville ligge under havets overflade (se Figur 2). Figur 2. Danmark med en vandstandsstigning på 11 m svarende til en afsmeltning af Indlandsisen på Grønland og Vest-Antarktis. 2 Globalt set vil en vandstandsstigning ramme flest mennesker i Sydøstasien, hvor rigtig mange mennesker bor i lavtliggende kystområder (se Figur 3). Højde over havniveau (m) Figur 3. Verdenskort, der viser truede lavtliggende områder i rødt. 3 2
Den globale middelvandstand kan påvirkes af: 1. En forandring i massen af vand i verdenshavet 2. En termisk udvidelse/sammentrækning af vandet på grund af en temperaturændring af verdenshavene (se Figur 3). Den totale masse af vand i jordsystemet er stort set konstant; kun en omfordeling af vand mellem kontinenter og havene kan påvirke massen af vand i verdenshavet. Det meste af det kontinentale vand er bundet som indlandsis på Grønland og Antarktis: Disse to ismasser indeholder is svarende til en vandstandsstigning på ca. 64 m i alt. Mængden af resten af gletscheris på kontinenterne svarer derimod kun til under 40 cm vandstandsstigning. En afsmeltning af havis er stort set uden betydning for den globale vandstand, da isen fortrænger en tilsvarende masse flydende vand. Den termiske udvidelse af oceanerne har i perioden 1961 til 2003 bidraget med en vandstandsstigning på ca. 1.8 cm ved en opvarmning af verdenshavet på ca. 0.1 C. 4 Landområder hæver og sænker sig, derfor kan den oplevede historiske vandstand på en lokalitet, som man kan se f.eks. ved gamle kystaflejringer, være en anden end den globale vandstand der her er tale om. F. eks. har Danmark hævet sig efter sidste istid og den nordøstlige del af Danmark hæver sig fortsat. Med den accelererende vandstandsstigning i verdenshavene, som vi ser nu, vil den oplevede vandstandsstigning sandsynligvis blive domineret af den globale vandstandsstigning på de allerfleste kystlokaliteter verden over. Der er dog et par andre effekter, der påvirker den globale fordeling af vandstandsstigninger og som kan betyde at vandstandsstigninger i nogle dele af verden kan være meget større end i andre: 1. En ændring af gravitationsfeltet omkring området, der har mistet ismasser, kan betyde at der trækkes mindre vand til disse egne og at vandstanden faktisk falder der. 2. En ændring af havstrømmene pga. forandrede gradienter i temperatur og saltindhold kan betyde en regional forskydning af vandstanden pga. ændringer i vandstuvning. Vandstanden historisk set Igennem verdens geologiske historie har vandstanden varieret meget: Den sidste gang i historien, da den globale temperatur i lang tid var flere grader højere end i dag, var for ca. 3 millioner år siden i Pliocæn med en vandstand ca. 35 m højere end i dag; dengang var den globale gennemsnitstemperatur 2-3 C højere end i dag 6. I den sidste mellemistid kom den globale middeltemperatur op på en værdi måske 1 C over nutidens værdier 7 og den globale middelvandstand var ca. 4-6 m højere 7. Herefter kom vandstanden ned på 120 m under nutidens niveau da den sidste istid var Havniveau i forhold til nu (m) 100 50 0-50 Eocæn - for 40 mio. år siden Pliocæn - for 3 mio. år siden Nu Forudsigelse for 2100 (+1 m) -100 Sidste glaciale maksimum for 20 000 år siden -150 5 10 15 20 Global middeltemperatur ( C) Figur 4. Havniveauet i geologisk tidsperspektiv 14. Den prognosticerede stigning til år 2100 er meget lille i forhold til variationerne i geologisk tid; dette skyldes træghed i oceanerne og ismasserne. Stigningen til år 2100 er kun begyndelsen på en meget større langsigtet vandstandsstigning. Noget tyder på, at sammenhængen faktisk ikke er lineær, som det her umiddelbart ser ud til, men at vandstanden ikke stiger helt så meget ved højere temperaturer (jf. det mørkeblå datapunkt for pliocæn). Oplevet vandstandsstigning Oplevet vandstandsstigning betegner her højden af havniveauet i forhold til landområderne tæt ved kysten. Det er den forandring man direkte kan observere ved en fast kyst (uden aflejring eller bortskylning af sand). Gravitationsfelt Gravitationsfeltet beskriver den tyngdekraft, som en given masse oplever på en given lokalitet. Tyngdekraften (gravitationen) er den tiltrækkende kraft mellem forskellige masser. F.eks. yder en stor iskappe en tiltrækning på det omgivende vand i havet. Gradient En forandring af en størrelse (f.eks. temperatur) med afstanden (f.eks. tværs over Storebælt ~10 km) i retning af kraftigst ændring (hældning). Vandstuvning Friktionen mellem luften og havvandet medfører at kraftige vinde i ensformig retning påvirker vandstanden. Vinden hiver i vandet. På den måde kan sydvestenvind føre til oversvømmelser i Finland og lavvande ved de danske Østersøkyster. Fænomenet - at vandstanden påvirkes af vinden - kaldes vandstuvning og iagttages mest spektakulært under stormfloder. 3
på sit højeste for ca. 20 000 år siden med globale temperaturer på 3-6 C lavere end i dag 6 (se Figur 4). Efter den sidste istid er vandstanden steget til ca. nuværende niveau, hvor den har ligget ret stabil indenfor ± 25 cm de sidste 2000 år (se Figur 5). Globalt havniveau (m) 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Grinsted estimat IPCC estimat 0 2000 2025 2050 2075 2100 1.0 0.5 Dynamisk afsmeltning Dynamisk afsmeltning indebærer at isens strømningshastighed forandres. Se Figur 8 og Figur 9. Alternativt kan iskappernes masse forandres ved en forskydning af ligevægten mellem nedbør af sne og sommerafsmeltning. IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change (en.). Dansk: FNs klimapanel. IPCC blev etableret i 1988 af FN. Det er et panel af klimaforskere der udgiver rapporter om den nyeste viden indenfor klimavidenskaben. Den seneste store rapport fra IPCC er Fourth Assesment Report fra 2007. -0.2 500 1000 1500 2000 År Figur 5. Udviklingen af den globale vandstand de sidste 2000 år og en ekstrapolation (lille graf) til 2100 baseret på en historisk korrelation af vandstand og global middeltemperatur og IPCC s prognoser for temperaturudviklingen indtil 2100. Også IPCC s estimat for den fremtidige vandstandsstigning er vist; dette estimat tager dog ikke højde for dynamisk afsmeltning af indlandsis, som sandsynligvis kommer til at spille en stor rolle for fremtidens vandstand. Kilde: Grinsted et al 8. De historiske optegnelser af oceanernes vandstand begyndte omkring 1870. Siden da er vandstanden steget med ca. 20 cm (i gennemsnit ca. 1.4 mm/år). Det ser ud til at vandstandsstigningen accelererer og stigningstakten har været ca. 3.2 mm/år over det sidste årti 9 (se Figur 6). Havniveau (mm) 100 50 0-50 -100-150 1880 1900 1920 1940 1960 1980 2000 År Figur 6. Havnivauet (globalt og årlige gennemsnit) fra 1870 til 2004. Røde og blå punkter fra landbaserede målestationer. Den sorte kurve er fra satellitdata. 9 4 Nogle gange har stigningstakten været højere: Nyere studier viser at for ca. 120 000 år siden - i den sidste mellemistid - var stigningstakten på op til 36 mm/år (3.6 m/ 100 år), mens klimaet var ret stabilt med en global gennemsnitstemperatur ca. 1 C højere end i dag 10,11. For ca. 14 500 år siden under afslutningen af den sidste istid steg
vandstanden under Meltwater pulse 1A med ca. 20 m i løbet af mindre end 500 år (4 m/ 100 år) 12 ; denne hændelse er dog ikke direkte sammenlignelig med nutidens forhold, da der dengang var meget større mængder vand, der var bundet som is verden over. De store ændringer i vandstanden over geologisk tid skyldes primært ændringer i mængden af is, der er bundet som indlandsis. Således kan en total afsmeltning af al nuværende indlandsis give ophav til en vandstandsstigning på ca. 64 m, med bidrag på over 50 m fra Øst-Antarktis, 7 m fra Grønland og godt 3 m fra Vest-Antarktis. Termisk ekspansion af havvandet ser ud til at være det vigtigste bidrag til vandstandsstigningen i perioden 1993-2003, med et bidrag på 1.6 mm/år ud af en samlet stigning på 3.2 mm/år. Accelerationen af afsmeltningen af indlandsisen på Grønland og Vest-Antarktis siden 2003 har betydet, at bidraget fra disse to ismasser til vandstandsstigningen nu er blevet større end den termiske ekspansion 13. Hvad er der i vente? Vandstanden i verdenshavene stiger i dag med ca. 3.2 mm/år (32 cm/ 100 år). IPCCforskere har lavet en række komplekse klima-modelberegninger på baggrund af IPCC scenarierne for drivhusgasudslip indtil år 2100; resultatet er prognoser for globale temperaturstigninger, vandstandsstigninger m.m.. IPCC-modellerne, der er blevet anvendt til at forudsige udviklingen af vandstanden, tager dog ikke højde for dynamiske effekter af gletscherafsmeltning; IPCC-prognoserne for vandstandsstigningerne viser sig derfor allerede i dag at være for lave. Hav- og isforskerne Stefan Rahmstorf fra Potsdam Universitet og Aslak Grinsted fra Københavns Universitet har i stedet for komplekse klima, hav- og ismodeller brugt en simpel k mellem historiske vandstandsdata og udviklingen af den globale middeltemperatur til at estimere de næste hundrede års vandstandsstigninger (se Tabel 1) Tabel 1. Prognoser for vandstandsstigninger (i globalt gennemsnit) indtil år 2095. Vandstandsstigning 1990 til 2095 (m) IPCC (2007) prognose 16 0.18 0.59 Lineær ekstrapolation af trend 94-08 (3.2 mm/a) 17 0.34 Grinsted empirisk model 8 0.7 1.6 Rahmstorf empirisk model 18 0.5 1.4 Det er forholdvis simpelt at estimere bidraget til vandstandsstigningen fra den termiske ekspansion af oceanerne; bidraget herfra estimerer IPCC alt efter udviklingen af den globale opvarmning - at ligge mellem 0.1 og 0.4 m indenfor de næste 100 år. Dynamiske effekter har siden 1990 erne ført til en voldsom vækst i gletscherafstrømningen fra Grønland og Vest-Antarktis, der nu er det vigtigste bidrag til den globale vandstandsstigning 13. Det ser ud til, at opvarmningen af havvandet fører til en destabilisering af shelfisen, der ligger foran gletscherne (se Figur 8) og normalt bremser gletschernes afstrømning. Når shelfisen bryder sammen, kan de bagvedliggende gletscheres afstrømning stige dramatisk. Dette har vi set efter sammenbruddet af Larsen B shelfisen ved den Antarktiske Halvø (se Figur 7). Meltwater pulse 1A En periode for 14 200 til 14 700 år siden under afslutningen af sidste istid med massiv gletscherafsmeltning. Formentlig var den primære årsag til den store vandstandsstigning (4m / 100 år) i denne periode et kollaps af dele af den antarktiske indlandsis. Vest-Antarktis Grønland Øst-Antarktis Klimamodeller Globale klimamodeller er computermodeller der bruges til at beregne og forudsige klimaet for et valgt tidsrum. Klimamodeller ligner konceptuelt meteorologiske modeller, der bruges til at forudsige vejret nogle dage frem. IPCCs prognoser for fremtidens klima er baseret på meget komplekse såkaldte AOGCMs (koblede atmosfære- ocean klimamodeller) der inkluderer mange tilbagekoblingsmekanismer. Korrelation Et mål for sammenhængen mellem to sæt af målinger. En høj korrelation betyder at det ene sæt af målinger kan bruges til at forudsige det andet datasæt. Shelfis En ismasse der flyder på havet (eller en sø) typisk foran (nedenfor) en gletscher. Shelfis kan forstås som en gletscher der fortsætter/ flyder ud på havet. 5
Figur 7. Den 12 000 år gamle Larsen B shelfis kollapser. Billeder fra perioden 31.1. - 7.3. 2002. Isen, der forsvandt, var på størrelse med Fyn. 20 Efter kollapset af en stor del af shelfisen i februar 2002 øgedes de tilstødende gletscheres afstrømning med en faktor 2 til 6. Larsen B shelfisen, som nu er forsvundet, havde ellers været stabil i mindst 12 000 år. gletscher A) Før opvarmning: shelfisen er stabil og vandtrykket holder på gletscheren der flyder langsomt shelfis B) Efter opvarmning: shelfisen er forsvundet og gletscheren flyder hurtigere Figur 8. Acceleration af gletschere der ender i shelfis. En opvarmning af havvandet medfører afsmeltning af shelfisen, hvilket fører til hurtigere gletscherafstrømning. Hurtigere gletscherafstrømning fører til massetab fra den bagvedliggende indlandsis. 19 En anden mekanisme, der ser ud til at kunne bidrage til meget hurtig afstrømning af store mængder indlandsis fra Vest-Antarktis, er smeltning af is, der hviler på grundfjeld under havniveau. Når havvandet bliver varmere, smelter det shelfisen nedefra og grundlinien, hvor gletscherisen mister kontakten med grundfjeldet, flytter sig opstrøms (se Figur 9). Friktionen mellem gletscheren og grundfjeldet bliver da mindre og fører til en accelereret afstrømning. Afstrømningen kan muligvis fortsætte med stor hastighed i lang tid. 6
A) Stabil situation gletscher grundfjeld afstrømning shelfis hav grundlinien B) Ustabil situation: Varmere havvand afsmelter gletscher/shelfis nedefra -> mindre friktion -> større hældning ved grundlinien -> hurtigere afstrømning -> vandstanden stiger Figur 9. Varmere havvand kan medføre en destabilisering af gletschere og indlandsis, der hviler på grundfjeld under havniveau. Dette er situationen i store dele af Vest-Antarktis. 21 I sidste mellemistid for ca. 120 000 år siden da den globale middeltemperatur senest var en smule over dagens niveau, steg vandstanden i perioder med ca. 1.6 m per hundrede år. Selvom forskerne ikke har dynamiske is-modeller som tillader os at beregne, hvor hurtigt indlandsisen på Vest-Antarktis og Grønland kan forsvinde, så er der altså meget, der tyder på, at vandstandsstigningen som følge af den globale opvarmning bliver på over én meter i løbet af de næste hundrede år. Vi må huske, at den vandstandsstigning, vi kommer til at se indenfor de næste hundrede år, kun er begyndelsen af en meget lang periode med stigende vandstand. Oceanernes dybvand bliver udskiftet ca. hver 1000. år, derfor stopper den termiske udvidelse af havene ikke før om efter tusind år. Også afsmeltningen af indlandsis foregår over årtusinder. Den seneste IPCC rapport 16 estimerer, at en vedvarende forhøjet global temperatur kan medføre en total afsmeltning af Grønlands indlandsis ved en global middeltemperatur på 1.9 til 4.6 C over den før-industrielle temperatur (vi er p.t. på ca. 0.8 C over den før-industrielle temperatur). En gradvis destabilisering af Grønlands indlandsis kan allerede observeres (se Figur 10). Også store dele af den Vest-Antarktiske ismasse kan forsvinde ved en vedvarende global opvarmning. Samlet kan disse to ismasser bidrage til en vandstandsstigning på ca. 11 m! 7.3 m fra Grønland og 3.3 m fra Vest-Antarktis 23. 7
35 1992 Afsmeltningsareal(10 6 km 2 ) 30 25 20 15 1987 1991 1984 1988 1990 1980 1981 1985 1989 1979 1982 1986 2007 2005 1998 2002 2008 1995 1999 2003 2004 2006 1993 1997 2001 1994 2000 2007 10 1983 1992 1996 5 1978 1983 1988 1993 1998 2003 2008 År Figur 10. Arealet af overfladeafsmeltning af Grønlands indlandsis om sommeren har været stigende siden målingernes start i 1979. 22 Maldiverne Et uafhængigt ø-rige i det Indiske Ocean med ca. 300 000 indbyggere. Øerne er et yndet turistmål. Især dykkere elsker øernes koralrev. Tuvalu En uafhængig ø-nation i Stillehavet nord for New Zealand med ca. 12 000 indbyggere. Konsekvenser af stigende vandstand Det bliver måske indbyggerne af lavtliggende ø-riger som Maldiverne og Tuvalu der kommer til at opleve de værste konsekvenser af den stigende vandstand. Maldivernes og Tuvalus højeste punkt er kun hhv. 2.3 m og 4.5 m over havniveau, og begge landes regeringer har konkrete planer for at evakuere øerne totalt, hvis vandstanden skulle stige for meget. Andre lande, der er meget udsatte for konsekvenserne af vandstandsstigninger er fattige lande med store befolkninger bosat på lavtliggende kystområder: Vietnam, Guyana, Bangladesh, Nigeria og Egypten er eksempler. En vandstandsstigning på én meter ville betyde at ca. 10% af Bangladesh s nuværende landområder ville ligge under havniveau. I Egypten ville 13 % af det opdyrkede areal komme til at ligge under havniveau ved en vandstandsstigning på en meter (se Figur 11). Disse udviklingslande har næppe midlerne og organisationsgraden, der er nødvendig for at sikre landområder, der ligger under havniveau. Derfor må verdenssamfundet regne med et stort antal klimaflygtninge fra nye oversvømmede områder: Over hele verden bor ca. 60 mio. mennesker i områder, der ligger under 1 m over havniveau og 250 mio. under 5 m over havniveau. Alene i Egypten bor ca. 7 millioner mennesker i det truede område - minre end 1 m over havniveau. 24 I Nederlandene (Holland) har en national kommission ved navn Deltacommissie netop udgivet en anbefaling om udvidet kystsikring for at sikre Nederlandenes overlevelse i en verden med stigende vandstand. Basis for kommissionens anbefalinger er en række beregninger og scenarier for fremtidens klima og vandstand, som omfatter maksimale vandstandsstigninger indtil år 2100 på 1.3 m og indtil år 2200 på 4 m. Omkostningerne for planen, der skal sikre Nederlandene mod oversvømmelser indtil år 2100, ligger på skønnede 7 til 11 mia. kroner årligt for hele perioden 25. 8
I dag vandstand: + 1m Figur 11. Potentielt oversvømmet område ved Nildeltaet i Egypten ved en vandstandsstigning på 1m. 27 Også i Danmark vil vi kunne mærke vandstandsstigningerne. Ca. 1800 km af vores kystlinie er i dag sikret af diger el. lign.. Disse kystsikringsanlæg vil skulle forhøjes og forstærkes for at sikre mod oversvømmelser også ved fremtidens højere vandstande. Mange kyststrækninger af Danmarks i alt ca. 7400 km lange kyst, som i dag ikke er beskyttet af diger, vil skulle sikres, ellers vil kystnære landområder blive spist af havet. Store dele af den jyske vestkyst bliver allerede i dag sikret ved kystfodring dvs. sand bliver pumpet op på stranden. Yderligere kystfodring vil blive nødvendig for at sikre kystlinien, ikke bare ved vestkysten, men også mange andre steder i landet 26. Store dele af København kan blive ramt af stormfloder i forbindelse med en generel vandstandsstigning: En nyligt offentliggjort OECD-rapport har vurderet at en 100 års stormflod ovenpå en generel vandstandsstigninger på én meter ville medføre tab på ca. 50 mia. kroner uden yderligere kystsikring. Rapporten vurderer, at højere diger og anden kystsikring til at modstå sådanne oversvømmelser vil koste i størrelsesordenen 1 mia. kroner. I dag er København sikret ret godt mod oversvømmelser, men 100 års stormflod Den største stormflod (med højeste maksimale vandstand), der statistisk indtræffer en gang pr. 100 år. OECD Organisation for Economic Cooperation and Development. En samarbejdsorganisation mellem vestlige demokratiske lande med markedsøkonomi. 9
en opgradering af denne sikring synes at være en meget god idé set i lyset af de store potentielle tab og udsigten til globale vandstandsstigninger 28. Kysternes naturlige økosystemer som strandenge og klitter og dertil knyttede planteog dyrearter kan blive de store tabere både i Danmark og andre dele af verden ved en global vandstandsstigning. Hvis ikke vi opgiver den menneskelig brug af mange af de kystnære områder (til f.eks. sommerhusområder, landbrug og veje), vil de naturlige økosystemer blive klemt mellem det indtrængende og stigende hav og kystsikringsanlæg som diger, betonmure osv. som sikrer de bagvedliggende områder. Det danske Vadehav er et eksempel på et sådant kyst-økosystem: Det besøges hvert år af 20-45 mio. gæs, ænder, vadefugle, måger og terner på deres vej til og fra deres yngleområder og er af helt central betydning som spisekammer for alle disse trækfugle 29 (se Figur 12). IPCC-forskerne regner med tab af store områder af Vadehavet, hvis vandstandsstigningen kommer til at overstige 10 mm/år i en længere årrække 30. Figur 12. Vadehavet med dets rige dyreliv kan blive et af de danske kystøkosystemer, der kommer under pres, hvis vandstanden kommer til at stige hurtigt. 31 Orkan Storm med vindhastigheder på over 32 m/s (115 km/h). De sidste gange Danmark blev ramt af en orkan var i 1967, 1981, 1999 og 2005. New Orleans Storby i det sydlige USA i delstaten Louisiana i nærheden af mundingen af Mississipi-floden. Verdens kyster bliver for alvor sat under pres af den globale opvarmning, hvis den generelle vandstandsstigning kommer til at falde sammen med en forøget styrke og hyppighed af kraftige storme. Sandsynligvis vil en yderligere global opvarmning medføre flere ekstremt kraftige storme, hvilket vil føre til flere og mere ekstreme stormfloder, da det ser ud som om hyppigheden af meget kraftige tropiske cykloner (hvirvelstorme) stiger med en stigende temperatur af havvandet 32. Orkanen Katrina, som hærgede New Orleans i august 2005, var et eksempel på en sådan ekstrem stormflod. Mindst 1836 mennesker mistede livet i denne katastrofe, hvor den maksimale vandstand, der nåede Louisianas kyst, var 7-9 m over normal vandstand 34 (se Figur 13). Mennesker i fattigere lande med færre midler til kystsikring - er meget mere udsatte, som vi f.eks. så i april 1991, da Bangladesh blev ramt af en tropisk orkan med en flodbølge på 6 m højde. Stormen dræbte over 138 000 mennesker og efterlod 10 mio. mennesker uden tag over hovedet. 10
Figur 13. Er det fremtiden for verdens kyster? Oversvømmet bydel af New Orleans 29. 8. 2005 efter orkanen Katrina har hærget området. Den slags oversvømmelser bliver mere sandsynlige med generelt stigende vandstande. Det ser ud til at også styrken af kraftige orkaner kommer til at tiltage i en generelt varmere verden. 33 Vi har nu oplevet en periode på over to tusinde år med et meget stabilt globalt klima og en stabil global vandstand. Det har været muligt at udvikle rige højteknologiske samfund i denne periode. Måske er vi i gang med at undergrave forudsætningerne for vores rigdom? Den menneskeskabte drivhuseffekt - med CO 2 som den vigtigste drivhusgas - fører til en global opvarmning, som vil vare ved i over tusind år på grund af CO 2 s meget lange atmosfæriske opholdstid. Vandstanden i verdenshavet vil ligeledes blive ved med at stige i mange hundrede år på grund af den langsomme opblanding af dybhavet med overfladevandet og den langsomme afsmeltning af ismasserne på Grønland og Antarktis. I de rige vestlige lande vil vi nok beskytte os mod det stigende vand med diger i hvert fald i en rum tid, men hvad med de millioner af fattige mennesker i Egypten, Bangladesh, Vietnam, Nigeria m. fl.? Hvem skal huse klimaflygtingene herfra? De vigtigste pointer 1. Der er en klar sammenhæng mellem vandstand og global gennemsnitstemperatur over geologiske tidsaldre. Denne sammenhæng lover voldsomme vandstandsstigninger i det lange løb - på mange meter selv ved en moderat global opvarmning på f.eks. 1 C. 11
2. Det tager planeten jorden hundredevis af år at indstille sig til en ny ligevægtstilstand med et varmere klima. Oceanerne opvarmes langsomt på grund af deres tusindårige opblandingstid, og indlandsis smelter over hundredevis af år. 3. Den globale vandstand stiger allerede og kan forventes at stige med ~1 m i løbet af de næste 100 år 4. I den tredje verden bor millioner af mennesker på områder som trues af oversvømmelse ved en vandstandsstigning på under 1 m. Forståelsesspørgsmål til teksten 1. Hvilke processer bidrager til den globale vandstandsstigning? 2. Hvad er ligevægtsvandstanden ved en global middeltemperatur på 18 C (frem for 15 C som i dag) i et geologisk tidsperspektiv (se Figur 4)? 3. Hvor hurtigt steg vandstanden under meltwater pulse 1A efter sidste istid? 4. Hvor hurtigt stiger vandstanden i dag? Hvad er de vigtigste bidrag til nutidens stigning? 5. Hvor stor en vandstandsstigning kan man regne med ved en total afsmeltning af indlandsisen på Grønland og Vest-Antarktis? 6. Hvilke to processer kan muligvis føre til hurtige tab af store ismasser på Grønland og Antarktis? 7. Hvor stor en vandstandsstigning vil den hollandske Deltakommission sikre landet mod indtil år 2100 og år 2200? 8. Kyst-økosystemerne kommer under pres ved en vandstandsstigning. Hvordan? referencer Fulde referencer (med webadresser) finder du helt til sidst i dokumentet. Miniprojekter 1. Find ud af, om dit lokalområde oplever lokal landhævning eller landsænkning og hvor hurtig denne proces er i forhold til den projicerede globale vandstandsstigning (sammenlign f. eks. med Figur 5). Hvor stor en relativ vandstandsstigning (havniveau i forhold til lokalt land) kan vi forvente i dit lokalområde de næste 100 år? Hvad betyder det for risikoen for oversvømmelser, behovet for kystsikring og de kystnære økosystemer? 2. Prøv at estimere omkostningen, hvis man skulle sikre hele Danmarks 7400 km lange kyst med et dige. Hvor højt skulle sådan et dige være? Du kunne f.eks. tage udgangspunkt i det fremskudte dige i Tøndermarsken (pris og størrelse). Eller start med et kig i reference 28. Hvor høj er denne pris f.eks. i forhold til udgiften til bygningen af Storebæltsbroen? 3. Sandsynligheden for kraftige stormfloder ved den danske vestkyst kan blive forøget i et generelt varmere klima. Prøv at finde data for den ændrede oversvømmelsesrisiko i et varmere klima. Det fremskudte dige i Tøndermarsken er bygget til at kunne modstå stormfloder der statistisk indtræffer med 200 års mellemrum (uden klimaændring). Prøv f.eks. at finde data for, hvor tit det fremskudte dige sandsynligvis vil blive overskyllet i det varmere klima af år 2100. Start evt. med at kigge i publikationen Drivhuseffekt og Klimændringer og på resultater fra PRUDENCE projektet <prudence.dmi.dk>, hvor publikationen af Katja Woth et al. er central 36 (under Conclusions sammenfatter forfatterne, hvordan fremtidens stormfloder kan give større maksimale vandstande). Sæt disse data i perspektiv ved at kigge på konsekvenserne af tidligere stormfloder - f.eks. antal druknede og evakuerede. 12 Taksigelser Tak til Aslak Grinsted og Morten Meisner for nyttige kommentarer og forslag til forbedring af denne tekst.
Referencer 1 Stormflod Rødby-Nakskov 1872 <denstoredanske.dk/rejser,_geografi_og_historie/geografi/naturgeografi/oceanografi/stormflod> 2 Oversvømmelseskort <flood.firetree.net> 3 Regions Vulnerable to Sea Level Rise <globalwarmingart.com/wiki/ Image:Global_Sea_Level_Rise_Risks_png> 4 Lemke, P. & Ren, J. Climate Change 2007: The Physical Science Basis (eds S. Solomon & D. Qin) (2007) <ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1- chapter4.pdf> 5 i CRC Handbook of Chemistry and Physics (85th Edn.) (ed D. R. Lide) (CRC Press, Boca Raton (Fl.)) 6 Jansen, E. & J., O. Climate Change 2007: The Physical Science Basis (eds S. Solomon & D. Qin) (2007) <ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4-wg1- chapter6.pdf> 7 Hansen, J. A slippery slope: How much global warming constitutes dangerous anthropogenic interference? Climatic Change 68, 269-279 (2005) <bren.ucsb. edu/academics/courses/203/readings/slipperyslope%2017jun04v21.pdf> 8 Grinsted, A., Moore, J. C. & Jevrejeva, S. Reconstructing sea level from paleo and projected temperatures 200 to 2100AD. Climate Dynamics, doi:10.1007/ s00382-008-0507-2 (2009) <glaciology.net/home/pdfs/grinstedclimdyn09sealevel200to2100ad.pdf> 9 Bindoff, N. L. & Willebrand, J. Climate Change 2007: The Physical Science Basis (eds S. Solomon & D. Qin) (2007) <ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/ wg1/ar4-wg1-chapter5.pdf> 10 Blanchon, P., Eisenhauer, A., Fietzke, J. & Liebetrau, V. Rapid sea-level rise and reef back-stepping at the close of the last interglacial highstand. Nature 458, 881-885 (2009) <nature.com/nature/journal/v458/n7240/pdf/nature07933. pdf> 11 Rohling, E. J. et al. High rates of sea-level rise during the last interglacial period. Nature Geoscience 1, 38-42 (2008) <noc.soton.ac.uk/soes/staff/ejr/rohling-papers/2007-rohling%20et%20al%20mis5e%20sea%20level%20rates%20 NatGeosc.pdf> 12 Weaver, A. J., Saenko, O. A., Clark, P. U. & Mitrovica, J. X. Meltwater Pulse 1A from Antarctica as a Trigger of the Bølling-Allerød Warm Interval. Science 299, 1709-1713 (2003) <home.sandiego.edu/~sgray/mars350/deglaciation. pdf> 13 Rignot, E. What are the large ice sheets in Greenland and Antarctica doing now? i Climate Change (University of Copenhagen, Copenhagen, 2009) 14 Archer, D. Global Warming - Understanding the Forecast. (Blackwell, 2007) 15 Rohling, E. J. et al. Antarctic temperature and global sea level closely coupled over the past five glacial cycles. Nature Geoscience, doi:10.1038/ngeo557 (2009) 16 Meehl, G. A. & Stocker, T. F. Climate Change 2007: The Physical Science Basis (eds S. Solomon & D. Qin) (2007) <ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg1/ar4- wg1-chapter10.pdf> 17 University of Colorado at Boulder: Sea level change, <sealevel.colorado.edu/> 18 Rahmstorf, S. A Semi-Empirical Approach to Projecting Future Sea-Level Rise. Science 315, 368-370 (2007) <seawaterfoundation.org/pdf_archives/attachment%2009%20-%20science%20report%20a%20semi-empirical%20approach%20to%20projecting%20future%20sea-level%20rise.pdf> 19 Acceleration af gletschere der ender i shelfis <nsidc.org/sotc/iceshelves.html> 13
20 Larsen B shelfis disintegrerer <nsidc.org/sotc/iceshelves.html> 21 Schoof, C. Ice sheet grounding line dynamics: Steady states, stability, and hysteresis. Journal of Geophysical Research 112, doi:10.1029/2006jf000664 (2007) <eos.ubc.ca/~cschoof/hysteresis.pdf> 22 Richardson, K. et al. Synthesis report Climate Change - Global Risks, Challenges & Decisions. (International Alliance of Research Universities, 2009) <http://climatecongress.ku.dk/pdf/synthesisreport> 23 Bamber, J. L., Riva, R. E. M., Vermeersen, B. L. A. & LeBrocq, A. M. Reassessment of the Potential Sea-Level Rise from a Collapse of the West Antarctic Ice Sheet. Science 324, 901-903 (2009) <sciencemag.org/cgi/reprint/324/5929/901. pdf> 24 Dasgupta, S., Laplante, B., Meisner, C., Wheeler, D. & Yan, J. The impact of sea level rise on developing countries: a comparative analysis. Climatic Change 93, 379-388 (2009) 25 Veerman, C. P. et al. Working together with water - A living land builds for its future. (2008) <deltacommissie.com/doc/deltareport_full.pdf> 26 Fenger, J., Buch, E., Jakobsen, P. R. & Vestergaard, P. Danish Attitudes and Reactions to the Threat of Sea-Level Rise. Journal of Coastal Research 24, 394-402 (2008) <web.ebscohost.com/ehost/pdf?vid=2&hid=2&sid=bc85850d- 0344-4f64-86fd-60b4e277e491%40sessionmgr107#db=aph&AN=31482909> 27 Nildeltaet oversvømmes <maps.grida.no/go/graphic/potential-impact-of-sealevel-rise-nile-delta> 28 Hallegatte, S. et al. Assessing climate change impacts, sea level rise and storm surge risk in port cities: A case study on Copenhagen. (OECD, 2008) <oecd.org/ document/10/0,3343,en_2649_34361_41454026_1_1_1_1,00.html> 29 Vadehavet i Den Store Danske - Gyldendals åbne encyklopædi <denstoredanske.dk/danmarks_geografi_og_historie/danmarks_geografi/indre_danske_farvande/vadehavet?highlight=vadehavet> 30 Nicholls, R. J. & Wong, P. P. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability (eds M. L. Parry et al.) (2007) <http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg2/ar4-wg2-chapter6.pdf> 31 Grågæs ved Vadehavet <denstoredanske.dk/@api/deki/files/3332/=42563340. jpg> 32 Hesselbjerg Christensen, J. & Hewitson, B. Climate Change 2007: The Physical Science Basis (eds S. Solomon & D. Qin) (2007) <ipcc.ch/pdf/assessmentreport/ar4/wg1/ar4-wg1-chapter11.pdf> 33 New Orleans efter Katrina luftfoto <upload.wikimedia.org/wikipedia/ commons/3/3d/katrinaneworleansflooded_edit2.jpg> 34 Travis, J. Hurricane Katrina: Scientists Fears Come True as Hurricane Floods New Orleans. Science 309, 1656-1659 (2005) <sciencemag.org/cgi/content/ full/309/5741/1656> 35 Fenger, J., Jørgensen, A. M. K. & Halsnæs, K. Drivhuseffekt og Klimaændringer - Betydningen for Danmark set i lyset af IPCC s 1996-rapporter. (1996) <www2.mst.dk/udgiv/publikationer/1996/87-7810-692-3/pdf/87-7810-692-3. pdf> 36 Woth, K., Weisse, R. & von Storch, H. Climate change and North Sea storm surge extremes: an ensemble study of storm surge extremes expected in a changed climate projected by four different regional climate models. Ocean Dynamics 56, 3-15 (2006) <http://coast.gkss.de/staff/woth/paper/g2x78754102lu266. pdf> 14