Subtiele kustverzakkingen verhogen risico op stormvloeden, nieuwe datanalyse-strategie wijst op problemen

Kaart van de gemiddelde verticale landbeweging (VLM) rate (januari 2017 – december 2020) afgeleid van Sentinel-1 InSAR-gegevens.

Dichtbevolkte kustgebieden over de hele wereld ervaren een geschatte relatieve zeespiegelstijging van 7,8 tot 9,9 millimeter (0,3 tot 0,4 inch) per jaar. Dit is 3 tot 4 keer de wereldwijde gemiddelde stijging van 2,6 millimeter (0,1 inch) per jaar. Deze laaggelegen gemeenschappen zijn kwetsbaar voor stormvloeden door orkanen, en hun overstromingsrisico kan worden verergerd door landsubsidentie, of het zinken van het land.

Om het risico van overstromingen aan de kust te bepalen, gebruiken onderzoekers getijmeters die verticale landbeweging schatten, GPS-stations om ruimtelijke variaties in deze beweging beter in kaart te brengen, en satellietmeetmethoden zoals interferometrische synthetische apertuurradar (InSAR) om hiaten op te vullen.

Echter, GPS-stations zijn soms wijd verspreid in landelijke gebieden, en InSAR-satellietgegevens kunnen worden belemmerd door dichte vegetatie, wat betekent dat subsidentie niet altijd wordt gedetecteerd. Dit kan leiden tot hoogteveranderingfouten van tot ongeveer 1 centimeter (~0,4 inch) per jaar – een aanzienlijke foutmarge wanneer zelfs enkele millimeters verschil het overstromingsrisico kunnen beïnvloeden.

Ke Wang en zijn collega’s ontwikkelden een nieuwe strategie voor het verwerken van InSAR-gegevens met betrekking tot meer dan 131.000 vierkante kilometer (~50.579 vierkante mijl) van de Golfkust van de VS. Hun aanpak, genaamd EigenSAR, kan subsidentie met een nauwkeurigheid van 2 millimeter (0,08 inch) in kaart brengen, zelfs in dichte vegetatie.

Ze valideerden hun hoogtemetingen met onafhankelijk verwerkte gegevens die verzameld waren van bijna 200 GPS-stations en getijmeters binnen het satellietdekkingsgebied. Het artikel is gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research: Earth Surface.

Het team onderzocht Sentinel-1 InSAR-satellietgegevens langs de kusten van Texas en Louisiana van 2017 tot 2020. In het grotere gebied van Houston had de stad Katy de hoogste subsidentiesnelheid, met 20 millimeter (0,8 inch) per jaar, voornamelijk als gevolg van grondwateronttrekking. Het team meet ook landelijke gebieden die eerder onvoldoende waren onderzocht. In Chambers County, Texas, toonden eerdere GPS-schattingen minder dan 5 millimeter per jaar subsidentie aan.

Maar met de nieuwe aanpak ontdekten de onderzoekers dat 30% van de county met 10 millimeter (0,4 inch) of meer per jaar zakt. De meeste subsidentie langs de Texas-Louisiana-kust werd veroorzaakt door grondwateronttrekking, olie- en gaswinning, en degradatie van wetlands.

De auteurs merken op dat hun bevindingen kunnen helpen bij het verbeteren van overstromingsrisicokaarten, en dat dergelijke kaarten, in combinatie met sociaaleconomische gegevens, kunnen helpen om de inspanningen voor het verminderen van overstromingen te focussen.