I ricercatori del Virginia Institute of Marine Science di William &Mary stanno lanciando nuove "report card" basate sul web per monitorare e prevedere i cambiamenti del livello del mare in 32 località lungo la costa degli Stati Uniti dal Maine all'Alaska. Hanno in programma di aggiornare le pagelle a gennaio di ogni anno, con proiezioni fino al 2050.

Il protagonista del progetto, Professore emerito VIMS John Boon, afferma che le pagelle sono progettate per aggiungere valore fornendo aggiornamenti sul livello del mare più frequenti e localizzati rispetto a quelli generati dalla NOAA o da altri organismi scientifici. Boon e colleghi adottano anche un approccio statistico che incorpora le prove della recente accelerazione del tasso di variazione del livello del mare in molte stazioni di maree statunitensi.

Boon e il suo team sottolineano inoltre il loro uso di misurazioni relative del livello del mare - cambiamenti nel livello dell'acqua rispetto alla superficie terrestre su cui le persone vivono e lavorano - piuttosto che le misure assolute del livello del mare utilizzate in molti modelli e previsioni globali. L'innalzamento relativo del livello del mare in Virginia e in altre aree della costa orientale e del Golfo è dovuto sia all'innalzamento dell'acqua che allo sprofondamento della terra.

Unendo Boon al progetto sono Ph.D. studentessa Molly Mitchell e il ricercatore VIMS Derek Loftis. Mitchell è l'autore principale del rapporto sul livello del mare del 2012 richiesto dall'Assemblea Generale della Virginia, mentre Loftis aiuta a dirigere StormSense, un progetto per monitorare e modellare le inondazioni costiere all'interno e intorno a Hampton Roads. Boon ha creato la popolare rete Tidewatch di VIMS e ha letteralmente scritto il libro sull'analisi delle maree e delle correnti di marea.

Il valore di un anno, pagella localizzata

Poiché i cambiamenti a lungo termine del livello del mare sono di natura incrementale, in genere pochi millimetri all'anno, i ricercatori hanno tradizionalmente sentito poco il bisogno di emettere previsioni frequenti dei cambiamenti del livello del mare. Inoltre, molte proiezioni sul livello del mare sono di portata globale, con un orizzonte di previsione del 2100, abbastanza lontano da consentire un cambiamento lineare facilmente distinguibile. Così la previsione spesso riportata dall'IPCC di 65 centimetri (2,1 piedi) di innalzamento globale del livello del mare entro la fine del secolo.

Il team VIMS ha volutamente adottato un approccio più localizzato e tempestivo, uno progettato per aggiungere il massimo valore per i residenti costieri, imprese, e agenzie governative.

Dice Boon, "Le nostre pagelle mostrano cosa sta facendo il livello del mare di recente, cosa sta succedendo ora nella tua località. Numerosi studi mostrano che i tassi locali di innalzamento e accelerazione del livello del mare differiscono sostanzialmente dai tassi globali pubblicati dall'IPCC e dal NOAA, un risultato chiave perché i tassi locali di innalzamento relativo del livello del mare danno un'indicazione diretta della misura in cui le case, edifici, e le strade sono a rischio di allagamento”.

La decisione del team di utilizzare un sottoinsieme di dati mareologici disponibili è in contrasto con l'approccio tradizionale adottato dai ricercatori del NOAA, l'agenzia che gestisce la rete ufficiale nazionale di stazioni di marea.

"NOAA dovrebbe essere lodato per la loro cura nel garantire la continuità, consistenza, e la disponibilità dei set di dati sulle maree a lungo termine della nazione, " dice Boon. "Ma allo stesso tempo, un record più lungo non è sempre migliore, specialmente quando ci sono prove di recenti cambiamenti non lineari nel tasso di innalzamento del livello del mare come vediamo lungo la costa orientale degli Stati Uniti".

Una precedente analisi di Boon ha mostrato che questo cambiamento o accelerazione non lineare è iniziato nel 1987, al centro di una finestra scorrevole di 36 anni a partire dal 1969, stabilendo così la data di inizio per le pagelle VIMS. Questo è avvenuto decenni dopo che molte stazioni di maree statunitensi iniziarono a funzionare.

Mitchell spiega ulteriormente, "Se attraversi una soglia in termini di qualcosa come l'innalzamento del livello del mare, ciò che è successo prima, diciamo un record di un mareografo iniziato nel 1900, è distorto in termini di vedere dove stai andando. Pensiamo che le calotte glaciali si stiano sciogliendo più velocemente di quanto non abbiano mai fatto prima, e se questo è vero, i precedenti 90 anni di dati non prediranno con precisione il futuro".

La differenza tra i tassi lineari utilizzati nelle previsioni del livello del mare della NOAA e quelli non lineari, l'accelerazione dei tassi utilizzati nelle pagelle del VIMS è molto più di una sottigliezza statistica:porta a previsioni nettamente diverse del nostro futuro a livello del mare.

Un buon esempio può essere trovato nel cortile di VIMS, utilizzando i dati del mareografo di Sewells Point della NOAA a Norfolk, Virginia. L'estensione delle proiezioni lineari del livello del mare della NOAA alla metà del secolo indica che il livello del mare qui sarà di 0,29 metri (11,42 pollici) più alto entro il 2050, mentre la previsione VIMS, utilizzando un metodo non lineare, velocità di accelerazione:è 0,49 metri, o 19,3 pollici. Quei 20 centimetri in più (8") di innalzamento del livello del mare avrebbero importanti implicazioni per la regione bassa.

Il team VIMS inoltre avverte che il livello del mare potrebbe subire variazioni a breve termine in futuro proprio come avviene oggi. Così, i residenti e i pianificatori costieri in Virginia e in altre aree che potrebbero subire aumenti significativi del livello del mare entro il 2050 devono anche tenere conto delle mareggiate e di altre forze transitorie che alzano il livello del mare anche più in alto del valore medio di aumento previsto.

Anatomia di una pagella a livello del mare

Le relazioni sul livello del mare di VIMS hanno tre componenti:la proiezione dell'altezza del livello del mare all'anno 2050, una visualizzazione delle tendenze recenti nei tassi di variazione del livello del mare, e una spiegazione dei processi che interessano il livello del mare in ogni località.

Il sito della pagella, http://www.vims.edu/sealevelreportcard, spiega i dati e gli approcci statistici utilizzati nelle proiezioni al 2050.

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, volume, and regional distribution of seawater; changes in shoreline elevation; o entrambi. 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. In alternativa, 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.