Inundaciones en las calles costeras de Norfolk, Virginia, durante el paso de la tormenta tropical Hermine en septiembre de 2016. Crédito:D. Loftis / VIMS.
Investigadores del Instituto de Ciencias Marinas de Virginia de William &Mary están lanzando nuevas "boletas de calificaciones" basadas en la web para monitorear y pronosticar cambios en el nivel del mar en 32 localidades a lo largo de la costa de Estados Unidos desde Maine hasta Alaska. Planean actualizar las boletas de calificaciones en enero de cada año, con proyecciones hasta el año 2050.
El líder del proyecto, El profesor emérito de VIMS John Boon, dice que las boletas de calificaciones están diseñadas para agregar valor al proporcionar actualizaciones del nivel del mar que son más frecuentes y localizadas que las generadas por la NOAA u otros organismos científicos. Boon y sus colegas también adoptan un enfoque estadístico que incorpora evidencia de una aceleración reciente en la tasa de cambio del nivel del mar en muchas estaciones de mareógrafos de EE. UU.
Además, Boon y su equipo enfatizan el uso de medidas relativas del nivel del mar (cambios en el nivel del agua en relación con la superficie terrestre en la que viven y trabajan las personas) en lugar de las medidas absolutas del nivel del mar utilizadas en muchos modelos y predicciones globales. El aumento relativo del nivel del mar en Virginia y otras áreas de la costa este y del Golfo se debe tanto al aumento del agua como al hundimiento de la tierra.
Se unen a Boon en el proyecto Ph.D. la estudiante Molly Mitchell y el científico investigador de VIMS Derek Loftis. Mitchell es el autor principal del informe sobre el nivel del mar de 2012 solicitado por la Asamblea General de Virginia, mientras que Loftis ayuda a dirigir StormSense, un proyecto para monitorear y modelar las inundaciones costeras en Hampton Roads y sus alrededores. Boon creó la popular red Tidewatch de VIMS y literalmente ha escrito el libro sobre el análisis de mareas y corrientes de mareas.
El valor de una anual, boleta de calificaciones localizada
Debido a que los cambios a largo plazo en el nivel del mar son de naturaleza incremental, por lo general unos pocos milímetros por año, los investigadores tradicionalmente han sentido poca necesidad de emitir pronósticos frecuentes de cambios en el nivel del mar. Es más, muchas proyecciones del nivel del mar son de alcance mundial, con un horizonte de pronóstico de 2100, lo suficientemente alejado para permitir un cambio lineal fácilmente discernible. Por lo tanto, la predicción del IPCC de 65 centímetros (2,1 pies) de aumento global del nivel del mar para fines de siglo, que se informa con frecuencia.
El equipo de VIMS ha adoptado deliberadamente un enfoque más localizado y oportuno, uno diseñado para agregar el máximo valor para los residentes costeros, negocios y agencias gubernamentales.
Dice Boon, "Nuestras boletas de calificaciones muestran lo que ha estado haciendo el nivel del mar recientemente, lo que está sucediendo ahora en su localidad. Numerosos estudios muestran que las tasas locales de aumento y aceleración del nivel del mar difieren sustancialmente de las tasas globales publicadas por el IPCC y la NOAA, un resultado clave porque las tasas locales de aumento relativo del nivel del mar dan una indicación directa de hasta qué punto los hogares, edificios y las carreteras corren el riesgo de inundarse ".
La decisión del equipo de utilizar un subconjunto de datos de mareógrafos disponibles va en contra del enfoque tradicional adoptado por los investigadores de la NOAA. la agencia que opera la red oficial de estaciones de mareas de la nación.
"Se debe felicitar a la NOAA por su cuidado al asegurar la continuidad, consistencia, y disponibilidad de los conjuntos de datos de mareas a largo plazo de la nación, "dice Boon". Pero al mismo tiempo, un registro más largo no siempre es mejor, especialmente cuando hay evidencia de cambios no lineales recientes en la tasa de aumento del nivel del mar como vemos a lo largo de la costa este de Estados Unidos ".
Un análisis anterior de Boon mostró que este cambio o aceleración no lineal comenzó en 1987, en el centro de una ventana deslizante de 36 años a partir de 1969, estableciendo así la fecha de inicio de las boletas de calificaciones del VIMS. Esto es décadas después de que muchas estaciones de mareógrafos de EE. UU. Comenzaran a funcionar.
Este gráfico anotado, utilizando los datos más recientes de Norfolk, Virginia, explica brevemente los datos y enfoques estadísticos que los investigadores del Instituto de Ciencias Marinas de Virginia utilizan en sus proyecciones del nivel del mar hasta el año 2050. Para obtener más detalles y ver las boletas de calificaciones interactivas de 32 localidades a lo largo del este de EE. UU., Golfo, y costas occidentales, visite www.vims.edu/sealevelreportcards. Para obtener detalles técnicos completos, lea el informe VIMS:Boon, J. D., M. Mitchell, D. K. Loftis, y D. L. Malmquist (2018), Cambio del nivel del mar en el antropoceno:una historia de tendencias recientes observadas en el este de EE. UU., Regiones del Golfo y de la Costa Oeste, en el Informe especial en ciencias marinas aplicadas e ingeniería oceánica (SRAMSOE) No. 467, editado Instituto de Ciencias Marinas de Virginia, Punta Gloucester, VIRGINIA, https://doi.org/10.21220/V5T17T. Crédito:VIMS.
Mitchell explica además, "Si cruzas un umbral en términos de algo como el aumento del nivel del mar, lo que vino antes, digamos un registro de mareógrafos que comenzó en 1900, está sesgado en términos de ver hacia dónde se dirige. Creemos que las capas de hielo se están derritiendo más rápido hoy que antes, y si eso es cierto, los datos de los 90 años anteriores no predecirán con precisión el futuro ".
La diferencia entre las tasas lineales utilizadas en los pronósticos del nivel del mar de la NOAA y las no lineales, La aceleración de las tasas utilizadas en las boletas de calificaciones de VIMS es mucho más que una sutileza estadística:conduce a pronósticos marcadamente diferentes de nuestro futuro a nivel del mar.
Un buen ejemplo se puede encontrar en el patio trasero de VIMS, utilizando datos del mareógrafo de Sewells Point de la NOAA en Norfolk, Virginia. La ampliación de las proyecciones lineales del nivel del mar de la NOAA hasta mediados de siglo indica que el nivel del mar aquí será 0,29 metros (11,42 pulgadas) más alto para 2050, mientras que el pronóstico del VIMS, utilizando un método no lineal, velocidad de aceleración:0,49 metros, o 19,3 pulgadas. Esos 20 centímetros (8 ") adicionales de aumento del nivel del mar tendrían importantes implicaciones para la región de tierras bajas.
Además, el equipo de VIMS advierte que es probable que el nivel del mar experimente variaciones a corto plazo en el futuro, al igual que lo hace hoy. Por lo tanto, Los residentes y planificadores costeros en Virginia y otras áreas que probablemente experimentarán aumentos significativos del nivel del mar para 2050 también deben tener en cuenta las marejadas ciclónicas y otras fuerzas transitorias que elevan el nivel del mar incluso más alto que el valor de aumento medio proyectado.
Anatomía de una boleta de calificaciones al nivel del mar
Las tarjetas de calificaciones del nivel del mar de VIMS tienen tres componentes:la proyección de la altura del nivel del mar hasta el año 2050, una muestra de las tendencias recientes en las tasas de cambio del nivel del mar, y una explicación de los procesos que afectan el nivel del mar en cada localidad.
El sitio web de la boleta de calificaciones, http://www.vims.edu/sealevelreportcard, explains the data and statistical approaches used in the 2050 projections.
The trend charts help users keep track of changes in the rate of sea-level rise and acceleration at each locality (or sea-level fall and deceleration in some places)—as these will very likely change from year-to-year due to hurricanes and other short-term weather events, as well as longer-term, decade-scale processes such as the El Niño-Southern Oscillation or the North Atlantic Oscillation. A projection to 2050 made during an upturn in a decadal signal will be higher than it would be if the decadal signal was nearing or at a low.
The final report card component explains for each locality and region (U.S. East, Gulf, or West coast) the long-term processes that force changes in the mass, volumen, and regional distribution of seawater; changes in shoreline elevation; o ambos. Complex interactions among these processes can lead to significant differences in sea-level trends in different regions, or in some cases at localities relatively near each other. Alternativamente, these interactions can result in similar sea-level trends in areas that lie far apart.
Full details of VIMS' Sea-Level Report Cards are provided in an accompanying technical report— Anthropocene Sea Level Change:A History of Recent Trends Observed in the U.S. East, Gulf &West Coast Regions—available through the Hargis Library at VIMS. The report also provides management recommendations. The team plans to add these to their report cards in the near future.
Anthropocene—from the Greek "anthropo" (human) and "cene" (recent)—is a newly coined term that recognizes a growing view among scientists that humanity's influence on Earth's environmental processes warrants adding a new epoch to the geologic time scale. If formally adopted, the term would supersede the current Holocene epoch, which began about 12, 000 years ago with the melting of the Pleistocene ice sheets.
"The Anthropocene is a time of rapid change when we should really be keeping a close eye on sea level, " says Boon.
