Si prevede che il riscaldamento climatico influirà sulle regioni costiere di tutto il mondo mentre i ghiacciai e le calotte glaciali si sciolgono, innalzamento del livello del mare a livello globale. Per la prima volta, un team internazionale ha trovato prove di come l'innalzamento del livello del mare stia già influenzando l'alta e la bassa marea nelle baie di Chesapeake e Delaware, due grandi estuari degli Stati Uniti orientali.

Il team ha combinato un modello al computer con 100 anni di osservazioni per evidenziare il fatto che l'innalzamento globale del livello del mare sta aumentando l'escursione delle maree, o la distanza tra l'alta e la bassa marea, in molte aree in ogni baia.

maree, o l'alzarsi e l'abbassarsi della superficie dell'oceano, si verificano a intervalli regolari e derivano da numerosi fattori, il più grande dei quali è l'attrazione gravitazionale del sole e della luna. Per secoli, le persone hanno documentato e previsto le alte e basse maree giornaliere perché possono avere un impatto sulla navigazione oceanica. Le maree possono anche influenzare la vita oceanica, rischio di inondazioni, pesca, il tempo, e alcune fonti energetiche come l'energia idroelettrica.

Nel 2015, Andrea Rossi, dottorando di meteorologia, Penn State, notato uno strano modello emergente durante il test di un modello numerico computerizzato per la ricerca sulle maree. L'aggiunta di un metro di innalzamento del livello del mare al modello ha comportato un modello distinto di modifiche alle alte e basse maree in tutta la baia di Chesapeake.

"Non eravamo sicuri del perché fosse lì, ma era abbastanza unico che abbiamo pensato che dovesse apparire nelle osservazioni, pure, se fosse davvero reale, " ha detto Rossi, ora un ricercatore associato post-dottorato, Università di Princeton. "Così abbiamo iniziato a guardare le osservazioni, fare più confronti".

Ross ha iniziato a lavorare con una squadra che includeva il suo consigliere, Raymond Najjar, professore di oceanografia, Penn State, per individuare gli effetti precisi dell'innalzamento del livello del mare sottraendo altre forze che influenzano i cambiamenti nell'intervallo di marea. Alcune di queste forze sono prevedibili, compresi i 18,61 anni necessari all'oscillazione dell'orbita della luna intorno alla Terra. Altre forze sono meno prevedibili, come l'effetto di dragare una baia per creare un più ampio, spazio più profondo per le navi portacontainer. Il team ha analizzato i record di mareografi di 15 località nelle baie del Delaware e di Chesapeake, la più antica delle quali risale al 1901. Hanno anche studiato le città vicine al di fuori di ogni baia per controllare i cambiamenti più grandi che interessano l'oceano in modo più ampio.

Una volta che hanno isolato l'influenza dell'innalzamento del livello del mare sulle maree usando i registri del mareografo, hanno confrontato queste informazioni con un modello computerizzato in cui potevano regolare il livello generale del mare, simulare gli effetti del passato o del futuro. hanno riferito, nel Journal of Geophysical Research:Oceans , che sia i dati mareografici che il modello concordano generalmente sui principali effetti dell'innalzamento del livello del mare sulle maree. L'analisi ha mostrato che un metro di innalzamento del livello del mare ha aumentato l'escursione delle maree fino al 20% in alcune aree. L'esatto ammontare del cambiamento dall'innalzamento del livello del mare variava in base a caratteristiche fisiche come la forma della baia.

"Nella baia del Delaware, mentre risali il fiume verso Filadelfia, le linee di costa convergono in una sorta di imbuto, e così vediamo che amplifica gli effetti dell'innalzamento del livello del mare sulle maree, " disse Ross. " Quell'amplificazione si ingrandisce man mano che si risale la corrente."

Al contrario, la forma della baia di Chesapeake ha provocato un diverso modello di effetti, in alcuni casi diminuendo leggermente l'escursione di marea. Rispetto alla baia del Delaware, la baia di Chesapeake è più lunga e ha una forma meno a imbuto. Dopo che un'onda entra nella baia di Chesapeake dall'oceano, alla fine colpisce la fine della baia e si riflette verso l'oceano, aggiungendo o sottraendo dall'altezza delle onde con cui entra in contatto. Perché le onde viaggiano più veloci in acque più profonde, un livello del mare più alto si traduce in una maggiore velocità delle onde. Questo cambia dove le onde in entrata e in uscita interagiscono tra loro, che ha un effetto a cascata sui modelli di marea in tutta la baia.

"Quando le persone pensano alle inondazioni associate all'innalzamento del livello del mare, spesso pensano che tutto andrà semplicemente su, comprese le maree, ma la realtà è che in alcuni casi, l'escursione di marea può rimanere la stessa o diminuire, " disse Najjar. "Tutto dipende dalla geometria della baia e dalla velocità delle onde, che sappiamo sono influenzati dall'innalzamento del livello del mare".