Stijgende Zeespiegel en Zakkende Steden: Een Kustcrisis in China

Wetenschappelijk Onderzoek Toont Snellere Zeespiegelstijging aan

Een team van wetenschappers onder leiding van onderzoekers van Rutgers heeft bewijs gevonden dat de moderne zeespiegelstijging sneller plaatsvindt dan op enig moment in de afgelopen 4.000 jaar, waarbij vooral de kuststeden in China gevaar lopen.

De wetenschappers onderzochten duizenden geologische gegevens uit verschillende bronnen, waaronder oude koraalriffen en mangroven, die fungeren als natuurlijke archieven van vroegere zeespiegels. Ze reconstrueren veranderingen in de zeespiegel die teruggaan tot bijna 12.000 jaar geleden, wat het begin van het huidige geologische tijdperk, het Holoceen, markeert, dat volgde op de laatste grote ijstijd.

In hun publicatie in Nature tonen de bevindingen aan dat de wereldwijde zeespiegel sinds 1900 met gemiddeld 1,5 millimeter (ongeveer één zestiende van een inch) per jaar is gestegen, een tempo dat elk periode van een eeuw in de afgelopen vier millennia overtreft.

“De globale gemiddelde zeespiegelstijging sinds 1900 is de snelste stijging in minstens de afgelopen vier millennia,” zei Yucheng Lin, die het onderzoek uitvoerde als postdoctoraal onderzoeker aan Rutgers en wetenschapper bij de Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization in Hobart, Australië.

Lin werkte samen met Robert Kopp, een Distinguished Professor aan de Faculteit Aarde- en Planeetwetenschappen. “Het werk van Dr. Lin illustreert hoe geologische gegevens ons kunnen helpen de gevaren te begrijpen waarmee kuststeden vandaag de dag worden geconfronteerd,” aldus Kopp, die ook de studie heeft geschreven.

Volgens Lin worden deze versnelling gedreven door twee belangrijke krachten: thermische uitzetting en smeltende gletsjers. Naarmate de aarde opwarmt door klimaatverandering, absorberen de oceanen warmte en zetten ze uit. Tegelijkertijd smelten de ijskappen in Groenland en Antarctica, waardoor er meer water in de oceanen terechtkomt.

“Als het warmer wordt, neemt de oceaan meer volume in,” zei Lin. “En de gletsjers reageren sneller omdat ze kleiner zijn dan de ijskappen, die vaak zo groot zijn als continenten. We zien nu steeds meer versnelling in Groenland.”

Hoewel stijgende zeeën een wereldwijde kwestie zijn, staat China voor een unieke dubbele bedreiging, zei hij. Veel van de grootste en economisch belangrijkste steden, waaronder Shanghai, Shenzhen en Hong Kong, bevinden zich in delta-gebieden, die van nature vatbaar zijn voor verzakking omdat ze bovenop dikke en zachte sedimenten zijn gebouwd.

Menselijke activiteiten verergeren de situatie. “We hebben de natuurlijke snelheid van de zeespiegelstijging voor dit gebied kunnen kwantificeren,” zei Lin. “Maar menselijke interventie, voornamelijk grondwaterwinning, versnelt het proces aanzienlijk.”

Verzakking verwijst naar het geleidelijke zinken of neerlaten van het aardoppervlak. Dit kan natuurlijk gebeuren door geologische processen, of het kan worden veroorzaakt door menselijke activiteiten, zoals grondwaterwinning.

Om te bepalen hoe zeespiegelstijging de deltagebieden van China negatief zal beïnvloeden, examineerde het team een combinatie van geologische gegevens, verzakkingsdata en de impact van menselijke activiteiten in kustgebieden, vooral in de Yangtze-rivierdelta en de Parelrivierdelta. Deze gebieden herbergen verschillende megasteden.

In Shanghai zijn delen van de stad meer dan één meter (ongeveer drie voet) gezakt tijdens de 20e eeuw door overmatige grondwaterwinning, aldus Lin. Dit is vele malen sneller dan de huidige mondiale zeespiegelstijging.

Deltagebieden zijn vlak, vruchtbaar en dicht bij water, waardoor ze ideaal zijn voor landbouw, transport en stedelijke ontwikkeling. Maar hun geografie maakt ze ook uiterst kwetsbaar voor overstromingen. “Centimeters zeespiegelstijging zullen het risico op overstromingen in delta’s aanzienlijk verhogen,” zei Lin. “Deze gebieden zijn niet alleen van groot belang voor het binnenland, ze zijn ook internationale productiecentra. Als er kustrisico’s optreden, zal de wereldwijde toeleveringsketen kwetsbaar zijn.”

Ondanks de bevindingen biedt Lin’s onderzoek hoop. Steden zoals Shanghai hebben al stappen ondernomen om verzakking te verminderen door het reguleren van grondwatergebruik en zelfs het opnieuw injecteren van zoetwater in ondergrondse watervoorraden. “Shanghai zakt nu niet meer zo snel,” zei Lin. “Ze hebben het probleem erkend en zijn begonnen met het reguleren van hun grondwatergebruik.”

De studie biedt ook kwetsbaarheidskaarten om overheden en stadsplanners te helpen verzakkingshotspots te identificeren en zich voor te bereiden op toekomstige zeespiegelstijging. Hoewel de onderzoekers zich op China richtten, zijn de lessen uit de studie wereldwijd toepasbaar. Veel grote steden, zoals New York, Jakarta en Manila, zijn gebouwd op laaggelegen kustvlakten en lopen vergelijkbare risico’s.

“Delta’s zijn geweldige plaatsen, goed voor landbouw, visserij, stedelijke ontwikkeling en trekken van nature beschavingen aan,” zei Lin. “Maar ze zijn echt vlak en gevoelig voor door de mens veroorzaakte verzakking, dus aanhoudende zeespiegelstijging kan ze heel snel onder water zetten.”

Dit onderzoek is een toepassing van PaleoSTeHM, een open-source softwareframework voor het statistisch modelleren van paleo-omgevingsgegevens die Lin heeft ontwikkeld als postdoctoraal onderzoeker. Praveen Kumar, een postdoctoraal onderzoeker aan de Faculteit Aarde- en Planeetwetenschappen, heeft ook bijgedragen aan de studie.