La mayoría de la población mundial vive en tierras bajas cercanas al mar, algunos de los cuales se prevé que se sumergirán a fines del siglo XXI debido al aumento del nivel del mar.

La magnitud más relevante para evaluar los impactos del cambio del nivel del mar en estas comunidades es el aumento relativo del nivel del mar, el cambio de elevación entre la altura de la superficie de la Tierra y la altura de la superficie del mar. Para un observador de pie en la costa, el aumento relativo del nivel del mar es el cambio neto en el nivel del mar, que también incluye el ascenso y la caída de la tierra bajo los pies del observador.

Ahora, utilizando mediciones precisas del radar de apertura sintética interferométrica (InSAR) basado en satélites de última generación que puede detectar el ascenso y descenso de la superficie terrestre con una precisión milimétrica, un equipo de investigación de la Universidad Estatal de Arizona tiene, por primera vez, rastreó el movimiento vertical de la tierra de toda la costa de California.

Han identificado puntos calientes locales de la costa hundida, en las ciudades de San Diego, Los Angeles, Santa Cruz y San Francisco, con una población combinada de 4 a 8 millones de personas expuestas a un rápido hundimiento de la tierra, quienes estarán en mayor riesgo de inundaciones durante las décadas previas al aumento proyectado del nivel del mar.

"Hemos iniciado una nueva era de cartografía costera a más de 1, 000 veces más detalles y resolución que nunca, "dijo Manoochehr Shirzaei, quien es el investigador principal del proyecto financiado por la NASA. "El detalle sin precedentes y la precisión submilimétrica resuelta en nuestro conjunto de datos de movimiento vertical de la tierra pueden transformar la comprensión de los cambios naturales y antropogénicos en el nivel relativo del mar y los peligros asociados".

Los resultados se publicaron en la edición de esta semana de Avances de la ciencia .

El equipo de investigación incluyó al estudiante de posgrado y autor principal Em Blackwell, y la facultad Manoochehr Shirzaei, Chandrakanta Ojha y Susanna Werth, todos de la Escuela de Exploración de la Tierra y el Espacio de ASU (Werth tiene una cita doble en la Escuela de Geografía y Planificación Urbana).

Em Blackwell tenía un gran interés en la geología, y cuando Blackwell comenzó la escuela de posgrado, las aplicaciones de InSAR los llevaron a seguir este proyecto. InSAR utiliza un radar para medir el cambio de distancia entre el satélite y la superficie del suelo, produciendo mapas de deformación altamente precisos de la superficie de la Tierra con una resolución de 10 m en una extensión espacial de 100 km.

El hundimiento de la tierra puede ocurrir debido a procesos naturales y antropogénicos o una combinación de ellos. Los procesos naturales comprenden la tectónica, ajuste isostático glacial, carga de sedimentos, y compactación del suelo. Las causas antropogénicas incluyen la extracción de agua subterránea y la producción de petróleo y gas.

A partir de 2005, Aproximadamente 40 millones de personas estuvieron expuestas a un peligro de inundación costera de 1 de cada 100 años, y para 2070 este número se triplicará. El valor de la propiedad expuesta a inundaciones aumentará a aproximadamente el 9% del Producto Interno Bruto mundial proyectado, con los EE. UU., Japón, y los Países Bajos son los países con mayor exposición. Estas estimaciones de exposición a menudo se basan solo en proyecciones del aumento promedio del nivel del mar a nivel mundial y no tienen en cuenta el movimiento vertical de la tierra.

El estudio midió toda la costa de California de 1350 kilómetros de largo entre 2007 y 2018, compilar miles de imágenes de satélite a lo largo del tiempo, utilizado para hacer un mapa de movimiento terrestre vertical con 35 millones de píxeles a una resolución de ~ 80 m, que comprende una amplia gama de tasas de levantamiento y hundimiento costeros. Los responsables de la formulación de políticas de las comunidades costeras y el público en general pueden descargar libremente los datos (enlace en los datos complementarios).

Las cuatro áreas metropolitanas más afectadas en estas áreas incluyeron San Francisco, Bahía de Monterey, Los Angeles, y San Diego.

"La gran mayoría del perímetro de la Bahía de San Francisco está sufriendo un hundimiento con tasas que alcanzan los 5,9 mm / año, ", dijo Blackwell." En particular, el Aeropuerto Internacional de San Francisco está disminuyendo con tasas superiores a 2,0 mm / año. El área de la bahía de Monterey, incluyendo la ciudad de Santa Cruz, se hunde rápidamente sin zonas de levantamiento. Las tasas de hundimiento para esta área alcanzan los 8,7 mm / año. El área de Los Ángeles muestra hundimientos a lo largo de pequeñas zonas costeras, pero la mayor parte del hundimiento se está produciendo tierra adentro ".

Las áreas de levantamiento de tierras incluyeron el norte del Área de la Bahía de San Francisco (3 a 5 mm / año) y el Centro de California (la misma tasa).

Avanzando en las próximas décadas, Se espera que la población costera crezca a más de mil millones de personas para 2050, debido a la migración hacia la costa. El riesgo de inundaciones futuras que enfrentarán estas comunidades está principalmente controlado por la tasa de aumento relativo del nivel del mar, a saber, la combinación del aumento del nivel del mar y el movimiento vertical de la tierra. Es vital incluir el hundimiento de la tierra en las proyecciones regionales que se utilizan para identificar áreas de posibles inundaciones para la costa urbanizada.

Más allá del estudio, El equipo de investigación de ASU tiene la esperanza de que otros miembros de la comunidad científica puedan aprovechar sus resultados para medir e identificar los peligros costeros de manera más amplia en los EE. UU. y en todo el mundo.