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L'aumento del livello del mare è una delle sfide ambientali più pressanti del nostro tempo, che rimodellano fondamentalmente le coste in tutto il mondo e accelera l'erosione costiera a tassi senza precedenti. Poiché le temperature globali continuano a salire a causa del cambiamento climatico antropogenico, il rapporto intricato tra i mari in aumento e la degradazione costiera è diventato sempre più evidente.

Comprendere il livello del mare Rise: La scienza dietro gli oceani in aumento

L'aumento del livello del mare rappresenta un fenomeno multiforme guidato da diversi processi interconnessi che hanno accelerato drammaticamente nel corso del secolo scorso. Il livello globale del mare medio è aumentato di circa 8-9 pollici dal 1880, con il tasso di aumento più che raddoppiare dal 2006. Questa accelerazione riflette gli impatti intensificanti del cambiamento climatico sulla criosfera e gli oceani del nostro pianeta, creando una cascata di effetti che si incresceno attraverso gli ambienti costieri in tutto il mondo.

La comunità scientifica ha stabilito chiare connessioni tra le emissioni di gas serra, l'aumento della temperatura globale e i cambiamenti del livello del mare che ne risultano. Poiché le concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica e altri gas serra continuano ad aumentare, essi intrappolano più calore nel sistema climatico terrestre. Questa energia aggiuntiva viene assorbita principalmente dagli oceani, che hanno assorbito più del 90% del calore in eccesso generato da attività umane fin dagli anni '70.

Espansione termica dell'acqua di mare

L'espansione termica, nota anche come aumento del livello del mare sterico, si verifica quando l'acqua dell'oceano si riscalda e si espande in volume senza alcun cambiamento di massa. Questo processo rappresenta circa un terzo a metà del livello del mare osservato salire nel corso degli ultimi decenni.

Il tasso di espansione termica varia in modo significativo attraverso diversi bacini oceanici a causa delle variazioni della temperatura dell'acqua, della salinità e dei cicli di circolazione. Le regioni tropicali e subtropicali generalmente sperimentano una maggiore espansione termica rispetto alle regioni polari, anche se il sistema di circolazione oceanica globale assicura che il livello del mare cambi alla fine incide sulle coste in tutto il mondo.

Fogli di ghiaccio e ghiacciai

La fusione del ghiaccio terrestre rappresenta il contributore più significativo all'aumento del livello del mare e la fonte di maggiore incertezza nelle proiezioni future. Le calotte di Groenlandia e Antartico contengono abbastanza acqua congelata per aumentare i livelli del mare globale di circa 7 metri e 58 metri rispettivamente se si dovesse sciogliere completamente.

I ghiacciai e i ghiacciai alpini e le calotte di ghiaccio al di fuori della Groenlandia e dell'Antartide, pur contenenti un volume di ghiaccio molto meno totale, si stanno sciogliendo rapidamente e contribuiscono in modo significativo all'aumento del livello del mare attuale. Queste masse di ghiaccio più piccole rispondono più rapidamente ai cambiamenti di temperatura rispetto alle enormi calotte di ghiaccio, e molti sono proiettati a perdere il 50% o più del loro volume attuale di 2100 sotto scenari di riscaldamento moderato.

Le dinamiche del crollo del ghiacciaio comportano processi complessi, tra cui la fusione superficiale, la fusione basale, dove il ghiaccio incontra l'oceano, la disintegrazione delle piattaforme di ghiaccio e il flusso di ghiaccio accelerato. Come ripiani di ghiaccio che si disgregano i ghiacciai terrestri, i ghiacciai che li stanno dietro possono scorrere più rapidamente nell'oceano.

Modifiche nella conservazione dell'acqua terrestre

Le attività umane che alterano lo stoccaggio dell'acqua sul terreno influenzano anche il livello del mare, anche se a un livello inferiore all'espansione termica e al ghiaccio si scioglie. L'estrazione delle acque sotterranee per l'agricoltura, l'industria e l'uso comunale trasferisce l'acqua da aquiferi sotterranei alla superficie, dove la maggior parte di esso scorrerà all'oceano.

Le variazioni dell'umidità del suolo, delle zone umide e di altre riserve di acqua terrestre svolgono anche ruoli minori nelle variazioni del livello del mare. La deforestazione, l'urbanizzazione e le pratiche agricole alterano il modo in cui l'acqua viene immagazzinata e ciclotata attraverso i paesaggi, che influiscono sulla tempistica e sulla quantità di acqua che raggiungono gli oceani.

La Meccanica dell'Erasione Costiera

L'erosione costiera è un processo naturale che ha plasmato le coste in tutta la storia geologica, ma l'aumento del livello del mare indotto dall'uomo ha accelerato notevolmente i tassi di erosione lungo le coste vulnerabili in tutto il mondo. L'erosione si verifica quando le forze che agiscono per rimuovere i sedimenti da una zona costiera superano le forze che depositano o mantengono sedimenti.

Il rapporto tra livello del mare e erosione non è semplicemente lineare; piuttosto, comporta complessi meccanismi di feedback e effetti di soglia. I piccoli aumenti del livello dell'acqua possono aumentare sproporzionalmente i tassi di erosione, consentendo alle onde di raggiungere aree protette in precedenza, aumentando la profondità dell'acqua sulle caratteristiche costiere che normalmente dissipano l'energia delle onde e aumentando l'elevazione a cui le onde della tempesta attaccano le caratteristiche costiere.

Energia d'onda e dinamiche costiere

Le onde rappresentano l'agente primario dell'erosione costiera, e il livello del mare aumentano radicalmente, alterando l'interazione dell'energia delle onde con le coste. L'aumento dei livelli d'acqua, le onde possono propagarsi più vicino alla riva prima di rompere, fornendo la loro energia alle caratteristiche costiere precedentemente protette.

Il concetto di runup d'onda – la massima estensione verticale di onda su una spiaggia o struttura – diventa sempre più importante in quanto i livelli di mare si alzano. Il runup d'onda dipende sia dalle condizioni d'onda incidente che dalla pendenza della spiaggia, e determina come le onde alte raggiungeranno sulle caratteristiche costiere. Con livelli elevati di base del mare, il runup d'onda si estende ulteriormente all'interno e ad alti livelli, esponendo aree che erano precedentemente al di normale azione di processo di onda regolare è particolarmente elevato

Spiaggia e Dune Erosion

Le spiagge sabbiose e le dune costiere servono come tamponi naturali che proteggono le zone interne dall'attacco d'onda e dall'ondata di tempesta, ma queste caratteristiche sono altamente vulnerabili all'erosione sotto i livelli di mare in aumento. Le spiagge esistono in uno stato di equilibrio dinamico, con sabbia che si muove onshore e offshore in risposta alle condizioni di onde che cambiano.

La regola Bruun, un modello concettuale ampiamente usato nella scienza costiera, prevede che le spiagge risponderanno all'aumento del livello del mare erodendo e spostando verso il suolo, mantenendo la loro forma generale del profilo ma ad un'altitudine superiore. Secondo questo modello, una data quantità di aumento del livello del mare causerà il ritiro della costa da 50 a 100 volte quella quantità, a seconda della pendenza della spiaggia.

Le dune costiere, formate da sabbia a vento che si accumula dietro le spiagge, forniscono una protezione critica contro le onde tempestive e l'onda. Tuttavia, le dune sono vulnerabili all'erosione quando le onde raggiungono la loro base, li sottosottoli e causando il collasso.

Cliff e Bluff Retreat

Le coste rocciose e gli sfocature costieri composti da sedimenti consolidati o semiconsolidati si erosivano attraverso diversi meccanismi che le spiagge sabbiose, ma sono altrettanto vulnerabili all'erosione accelerata sotto livelli di mare in aumento. L'erosione delle scogliere avviene tipicamente attraverso una combinazione di attacco d'onda alla base, che sottomette al falesia di ridurre le onde più alte.

Il tasso di ritiro delle scogliere varia enormemente a seconda della geologia e della struttura dei materiali di scogliera. Le morbide scogliere sedimentarie composte da argilla, argilla o sabbia scarsamente consolidata possono ritirarsi a tassi di diversi metri all'anno, mentre le scogliere dure possono erodere solo millimetri all'anno. Tuttavia, anche le scogliere rocciose resistenti sono vulnerabili all'erosione accelerata mentre il livello del mare aumenta, in particolare dove l'azione d'onda può sfruttare le debolezze come le difficoltà come le condizioni meteoroniche come le condizioni meteorologiche, come le articolazioni, come le condizioni meteorologiche, le condizioni meteorologiche, le strutture di stabilitÃ, i periodiche, i periodiche, i periodi di stabilitÃ

Degradazione delle terre e dei marsh

Le zone umide costiere, comprese le paludi di sale, le foreste di mangrovie e gli appartamenti di marea, forniscono servizi ecosistemici inestimabili, tra cui la protezione delle tempeste, il miglioramento della qualità dell'acqua, la sequestrazione del carbonio e l'habitat per le specie diverse.

La sopravvivenza delle zone umide costiere sotto l'aumento del livello del mare dipende dall'equilibrio tra il tasso di aumento del livello del mare e il tasso di accrescimento verticale, che a sua volta dipende dall'approvvigionamento dei sedimenti, dalla produzione di materia organica e dalla frequenza dell'inondazione delle maree.

Variazioni regionali nel livello del mare Risorgimento e Erosione

Mentre l'aumento globale del livello medio del mare fornisce una metrica complessiva utile, il tasso effettivo e la magnitudine del cambiamento del livello del mare varia in modo significativo da regione a regione a causa di una varietà di fattori. Queste variazioni regionali significano che alcune coste stanno vivendo tassi di aumento del livello del mare due a tre volte superiori alla media globale, mentre altri stanno vivendo tassi al di sotto della media globale o addirittura diminuendo i livelli del mare in pochi luoghi.

Fattori che guidano le variazioni regionali

I cambiamenti nelle principali correnti oceaniche, come il flusso del Golfo o la corrente circumpolare antartica, possono ridistribuire la massa idrica e alterare i livelli del mare regionale. Ad esempio, un rallentamento della circonlazione di sovratensione dell'Atlantico, che alcuni studi suggeriscono potrebbero essere in corso di abbassamento delle regioni costiere.

Gli effetti gravitazionali delle calotte di ghiaccio creano anche modelli regionali in aumento del livello del mare. Poiché i fogli di ghiaccio di massa perdono la massa, la loro attrazione gravitazionale sull'acqua circostante diminuisce, causando l'acqua di allontanarsi dalla calotta del ghiaccio e verso le coste lontane, questo significa che le coste lontane dalla fusione di strati tropicali hanno un aumento del livello del mare rispetto alla media globale, mentre le coste vicino ai fogli di ghiaccio possono effettivamente sperimentare i livelli di mare in calo inizialmente.

Il movimento verticale del suolo, inclusi i processi tettonici e la sottospecie indotta dall'uomo, influisce in modo significativo sul cambiamento del livello del mare a scala locale. Alcune regioni stanno sperimentando un aumento del suolo a causa dell'attività tettonica o del rimbalzo post-glaciale, che parzialmente compensa l'aumento del livello del mare, mentre altre stanno subsiding a causa di processi tettonici, compattazione dei sedimenti o estrazione delle acque sotterranee.

Regioni e punti caldi vulnerabili

Paesi come Kiribati, Tuvalu, Maldive, e le Isole Marshall hanno al massimo elevazioni di pochi metri sopra il livello del mare attuale, rendendole estremamente vulnerabili a un aumento del livello del mare anche modesto. Queste nazioni stanno già sperimentando un aumento delle inondazioni costiere, l'intrusione delle acque salate nelle forniture di acqua dolce, l'erosione di aree a clima limitato.

I deltas del fiume maggiori, che ospita centinaia di milioni di persone in tutto il mondo, rappresentano un'altra categoria di ambienti costieri altamente vulnerabili. Il Mississippi, Nile, Ganges-Brahmaputra, Mekong, e deltas Yangtze stanno sperimentando un rapido aumento del livello relativo del mare a causa della combinazione di aumento globale del livello del mare e subsidenza locale.

Le coste artiche stanno vivendo alcuni dei tassi di erosione più rapidi del mondo a causa degli effetti combinati di aumento del livello del mare, in declino del ghiaccio marino, permafrost disgelo, e l'azione crescente dell'onda.

Impatto sulle Comunità umane e le infrastrutture

La combinazione di aumento del livello del mare e l'accelerazione dell'erosione costiera pone gravi minacce alle comunità umane, alle infrastrutture e alle attività economiche nelle zone costiere di tutto il mondo. Più di 600 milioni di persone vivono attualmente nelle zone costiere a meno di 10 metri di altitudine, e questo numero è previsto per superare un miliardo entro il 2050. Queste popolazioni affrontano rischi crescenti da inondazioni costiere, erosione e intrusione delle acque saline, con il potenziale disviluppati e disproprietà economicamente vulnerabili.

Minacce allo sviluppo e alla proprietà costieri

Le case, gli alberghi e le località di fronte al mare rischiano di erosione diretta, con alcune proprietà che già sperimentano la perdita di terra e danni alle strutture. Negli Stati Uniti, solo, si stima che la proprietà del valore di centinaia di miliardi di dollari sia a rischio di aumento del livello del mare e di erosione costiera alla fine di questo secolo.

Gli impatti economici si estendono oltre i danni diretti alla proprietà per includere la perdita dei valori di proprietà, le entrate fiscali ridotte per le comunità costiere, e i costi aumentati per le misure di protezione costiera.Le proprietà che non sono ancora direttamente minacciate dall'erosione possono vedere i valori in declino, poiché gli acquirenti diventano più consapevoli dei rischi a lungo termine.

Infrastrutture Vulnerabilità

Infrastrutture critiche, comprese strade, ponti, porti, aeroporti, centrali elettriche e impianti di trattamento delle acque reflue, si trovano spesso nelle zone costiere dove è vulnerabile all'aumento del livello del mare e all'erosione. L'infrastruttura dei trasporti è particolarmente a rischio, con molte autostrade costiere e linee ferroviarie costruite vicino alla costa dove affrontano crescenti minacce da erosione e alluvione.

Le installazioni militari e le basi navali, molte delle quali situate nelle zone costiere, affrontano minacce significative dall'aumento del livello del mare e dall'erosione. Il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti ha identificato il cambiamento climatico e l'aumento del livello del mare come minacce alla prontezza militare e ha iniziato a valutare le vulnerabilità e sviluppare piani di adattamento per le installazioni critiche.

L'infrastruttura energetica, comprese le centrali elettriche, le raffinerie e gli impianti di stoccaggio del carburante, è spesso concentrata nelle zone costiere dove è vulnerabile all'aumento del livello del mare e all'aumento delle tempeste. Molte centrali nucleari si trovano sulle coste dove possono accedere all'acqua di raffreddamento, ma questa località li espone ai rischi costieri.

Impatto sulle Comunità costiere e sui Beni Culturali

Al di là degli impatti fisici ed economici, l'aumento del livello del mare e l'erosione costiera minacciano il tessuto sociale e il patrimonio culturale delle comunità costiere. Molte comunità costiere hanno profonde connessioni storiche e culturali alle loro sedi, con tradizioni, mezzi di sussistenza e identità legate al mare. La perdita di terra e la potenziale necessità di rilocalizzazione minaccia di separare questi legami e di interrompere la coesione della comunità.

L'erosione costiera sta esponendo e distruggendo siti archeologici che contengono informazioni insostituibili sulle società umane passate. Le strutture storiche, tra cui fari, fortezze e edifici storici, sono in fase di indebolimento dell'erosione o minacciate dall'inondazione. La perdita di questi siti rappresenta non solo la distruzione delle strutture fisiche, ma la cancellazione della memoria culturale e del patrimonio.

Conseguenze ecologiche dell'erosione costiera

Gli impatti ecologici dell'aumento del livello del mare e dell'erosione costiera si estendono ben oltre la rimodellazione fisica delle coste, alterando fondamentalmente gli ecosistemi costieri e i servizi che forniscono. Le zone costiere sono tra gli ambienti più produttivi biologicamente sulla Terra, supportando diverse comunità di piante e animali e fornendo habitat critico per le specie che vanno da organismi microscopici a grandi mammiferi marini e degradi marini.

Perdita e frammentazione dell'habitat

L'erosione costiera distrugge direttamente l'habitat per numerose specie che dipendono da spiagge, dune, scogliere e zone umide. Le tartarughe marine, che si nidificano su spiagge sabbiose, si degradano l'habitat come spiagge e si riducono. Gli uccelli marini che si nidificano sulle spiagge e le dune sono afflitti in modo simile, con alcune specie che già sperimentano i declissi legati alla perdita di habitat.

Gli impatti si estendono anche agli habitat marini, mentre l'aumento dell'erosione porta più sedimenti alle acque costiere, che influiscono sulla qualità dell'acqua e sulla penetrazione della luce. Le barriere coralline, i letti di erba marina e le foreste di kelp possono essere soffocate da sedimenti o danneggiate da una ridotta disponibilità di luce.

Impatti sulle foreste costiere e sui loro servizi ecosistemici

Le paludi e le foreste di mangrovie offrono servizi ecosistemici particolarmente preziosi, e la loro perdita di erosione e inondazione ha conseguenze molto profonde. Queste zone umide servono come habitat per le specie di pesci e crostacei di importanza commerciale, con studi che dimostrano che molte attività di pesca costiera dipendono dall'habitat delle zone umide per almeno una parte del loro ciclo di vita.

Le zone umide costiere sono tra i più efficaci lavandini di carbonio naturale sulla Terra, sequestrando il carbonio nella biomassa vegetale e soprattutto nei terreni ricchi di organici che possono accumularsi oltre migliaia di anni.Quando le zone umide sono erose o inondate, questo carbonio immagazzinato può essere rilasciato all'atmosfera come anidride carbonica o metano, creando un feedback positivo che accelera il cambiamento climatico.

Intrusione delle acque salate e spostamento dell'ecosistema

L'aumento del livello del mare spinge l'intrusione delle acque salate in aquiferi costieri, estuari e zone umide, alterando fondamentalmente i regimi di salinità che governano le distribuzioni delle specie e le funzioni ecosistemiche. Le zone umide e salmastre vengono convertite in paludi di sale, mentre le zone di montagna sono più vicine all'ecosistema, causando cambiamenti nelle comunità vegetali e negli animali.

Molte piante e animali costieri dipendono dalle infiltrazioni di acqua dolce e dalle sorgenti che emergono lungo le coste, e queste fonti di acqua dolce sono compromesse dall'intrusione delle acque salate. La perdita di ingressi d'acqua dolce agli ecosistemi costieri può provocare cambiamenti di cascata nei processi di composizione e di ecosistema delle specie e per le comunità umane, l'intrusione delle acque salate nelle acque potabile rappresenta una grave minaccia che può forzare lo sviluppo alternativo delle fonti.

Strategie di mitigazione e di adattamento

Il problema dell'aumento del livello del mare e dell'erosione costiera richiede una combinazione di sforzi di mitigazione per ridurre il tasso di cambiamento climatico e misure di adattamento per gestire gli impatti che sono già inevitabili.

Approcci di ingegneria difficile

Le pareti marine, i rinvii, le paratie e altre strutture dure sono state ampiamente utilizzate per proteggere le coste dall'erosione e dall'alluvione. Queste strutture lavorano armando la costa, impedendo l'attacco d'onda sulla terra dietro di loro. Le pareti marine possono essere efficaci nella protezione di luoghi specifici, ma sono dotate di notevoli svantaggi.

Le macchie e le acque di rottura rappresentano un'altra categoria di strutture dure progettate per gestire l'erosione costiera modificando i modelli d'onda e tracciando i sedimenti. Le macchie sono strutture costruite perpendicolari alla costa che intrappolano la sabbia che si muove lungo la costa, costruendo spiagge sul lato updrift. Tuttavia, in genere causano erosione sul lato downdrift, affamando quella zona di sedimenti, spesso richiedendo strutture aggiuntive lungo la costa.

Beach Nourishment e gestione del sedimento

Il nutrimento della spiaggia comporta l'aggiunta di sabbia per erodere le spiagge per mantenere o ripristinare la loro larghezza e il loro volume. Questo approccio è diventato sempre più popolare come alternativa alle strutture dure perché mantiene le funzioni estetiche della spiaggia naturali mentre fornisce protezione dalla tempesta. La sabbia è tipicamente dragata da depositi offshore o ottenuta da fonti di erosio e posta sulla spiaggia, dove l'onda naturale e l'azione attuale lo ridistribuiscono.

I costi e gli impatti ambientali del nutrimento della spiaggia sono considerazioni importanti. I progetti di nutrimento su larga scala possono costare decine di milioni di dollari e richiedono il movimento di milioni di metri cubi di sabbia. Il dragaggio e il posizionamento della sabbia possono temporaneamente influenzare gli ecosistemi marini, seppellindo gli organismi bentonici e aumentando la turbolenza nelle acque costiere. Inoltre, la disponibilità di sorgenti di sabbia adatte sta diventando un fattore limitante in molte regioni, come facilmente accessibili depositi offshore sono esauriti

Soluzioni basate sulla natura e infrastrutture verdi

Le soluzioni naturali, chiamate anche infrastrutture verdi o caratteristiche naturali e naturali, sfruttano le funzioni protettive degli ecosistemi costieri per ridurre l'erosione e i rischi di inondazione. Questi approcci includono il ripristino o la creazione di zone umide costiere, dune, scogliere ostriche, e altre caratteristiche naturali che dissipano l'energia e la trafila dei sedimenti.

Il restauro e il miglioramento di Dune comporta la piantagione di vegetazione nativo, l'installazione di recinzione di sabbia per intrappolare sabbia soffiata e limitare l'accesso umano per consentire le dune di costruire naturalmente. Le dune vegetali forniscono un'eccellente protezione contro le onde di tempesta e l'onda mentre mantengono processi di spiaggia naturali.

I risarcimenti e le mangrovie restaurate possono ridurre le altezze delle onde, i sedimenti delle trappole e fornire habitat, adattandosi ai livelli del mare in aumento attraverso l'accumulo verticale. Le sponde viventi, che combinano la vegetazione palude con il posizionamento strategico di materiali naturali come le conchiglie oyster o la pietra, rappresentano un approccio ibrido che fornisce protezione dell'erosione, pur mantenendo alcune funzioni naturali

I reefs di Oyster dissipano l'energia d'onda, i sedimenti di trappole e forniscono habitat per diverse specie marine, migliorando anche la qualità dell'acqua attraverso l'attività di filtraggio delle ostriche. Le barriere di ostriche restaurate possono essere efficaci nel ridurre l'erosione lungo le sponde estuarine, anche se richiedono condizioni ambientali adeguate per prosperare.

Gestione del recupero e pianificazione dell'uso del territorio

Il ritiro gestito, chiamato anche riallineamento gestito o trasferimento strategico, comporta il movimento pianificato di persone, strutture e attività lontano da zone costiere vulnerabili. Questo approccio riconosce che in alcune località, i costi e gli impatti di tentare di mantenere la linea contro l'aumento del livello del mare e l'erosione possono superare i benefici, rendendo la ritirata la più sensibile strategia a lungo termine.

La pianificazione e la suddivisione dell'uso del suolo rappresentano approcci proattivi per la gestione dello sviluppo costiero di fronte all'aumento del livello del mare. I requisiti di fondo che proibiscono lo sviluppo a una certa distanza della linea costiera possono garantire che le nuove strutture non siano immediatamente minacciate dall'erosione.

L'implementazione di un ritiro gestito affronta sfide significative, tra cui le questioni di diritti di proprietà, i costi di trasferimento e la resistenza della comunità a lasciare case e quartieri consolidati. I programmi di acquisto, in cui i governi acquistano proprietà nelle aree vulnerabili e convertono la terra in spazio aperto, sono stati implementati in alcune località a seguito di disastri, ma i buyout proattivi prima che si verifichino disastri sono meno comuni.

Gestione integrata delle zone costiere

L'effettivo adattamento all'aumento del livello del mare e all'erosione costiera richiede approcci integrati che combinano molteplici strategie e considerano la gamma completa di processi costieri, ecosistemi e usi umani. La gestione integrata delle zone costiere (ICZM) fornisce un quadro per coordinare le attività di diverse agenzie e stakeholder, bilanciando gli interessi in tutto il mondo e sviluppando piani completi che rispondono sia alle esigenze immediate che alla sostenibilità a lungo termine.

La gestione adattativa, che comporta il monitoraggio dei risultati, l'apprendimento dall'esperienza e l'adeguamento delle strategie come cambiamento delle condizioni, è particolarmente importante nel contesto dell'aumento del livello del mare e dell'erosione costiera. Le incertezze inerenti alle proiezioni climatiche e alle risposte del sistema costiero implicano che i piani di adattamento devono essere flessibili e revivisibili.

Proiezioni e incertezze future

Proiezione dell'aumento del livello del mare futuro e dei suoi impatti sull'erosione costiera comportano notevoli incertezze che complicano la pianificazione e il processo decisionale. Queste incertezze derivano da fonti multiple, tra cui l'incertezza sulle future emissioni di gas serra, la comprensione incompleta delle dinamiche del ghiaccio, la variabilità del clima naturale, e le complesse risposte delle emissioni costiere alle condizioni di cambiamento.

Proiezioni di aumento del livello del mare

Il pannello intergovernativo sul cambiamento climatico (IPCC) fornisce le valutazioni più complete e autorevoli delle proiezioni di aumento del livello del mare. Gli ultimi progetti di valutazione del IPCC globale aumento del livello del mare di 0.28 a 0.55 metri da 2100 sotto uno scenario di emissioni basse, e 0,63 a 1.01 metri sotto uno scenario di emissioni elevate, rispetto ai livelli 1995-2014. Tuttavia, queste proiezioni sono dotate del livello di avvertimento che potrebbero non tenere pienamente conto delle potenziali instanze instabilizzazioni in termini di in termini di in termini di sviluppo del livello di in termini di sviluppo del mare.

Oltre 2100, il livello del mare continuerà ad aumentare per secoli anche se le emissioni sono ridotte, a causa dei lunghi tempi di risposta al riscaldamento dell'oceano e al calo del ghiaccio. In scenari di emissioni elevate, il livello del mare potrebbe salire di diversi metri nei prossimi secoli, fondamentalmente trasformando le coste globali. Anche in condizioni di riduzione aggressiva delle emissioni, coerente con il limite del riscaldamento a 1,5 o 2 gradi Celsius, significativo aumento del livello di mare supplementare è impegnato a causa delle emissioni passate.

Implicazioni per l'erosione costiera

Traslating livello mare aumento proiezioni in previsioni di erosione costiera e cambiamento litorale comporta ulteriori incertezze relative ai processi costieri locali, approvvigionamento di sedimenti e l'efficacia delle misure di adattamento. Modelli semplici come la regola Bruun suggeriscono che il ritiro litorale potrebbe variare da decine a centinaia di metri di 2100 a seconda della grandezza del livello del mare aumento e le caratteristiche della spiaggia locale.

Il cambiamento climatico può anche influenzare i modelli di tempesta, con potenziali implicazioni per l'erosione costiera al di là degli effetti diretti del livello del mare. Mentre c'è meno certezza sui cambiamenti nella frequenza e nell'intensità della tempesta rispetto all'aumento del livello del mare, alcuni studi suggeriscono che i cicloni tropicali più intensi possono diventare più frequenti in un clima di riscaldamento, e che le piste di tempesta possono cambiare.

Pianificazione sotto l'incertezza

Le incertezze del livello del mare aumentano le proiezioni e la risposta costiera pongono sfide per la pianificazione e il processo decisionale, ma non dovrebbero essere usate come scusa per l'inazione. Diversi approcci possono aiutare a gestire l'incertezza nella pianificazione costiera. La pianificazione dello scenario prevede lo sviluppo di scenari futuri più plausibili e la valutazione di come le strategie di adattamento differenti si sarebbero svolte in ogni scenario.

Gli approcci basati sui rischi incorporano esplicitamente l'incertezza caratterizzando la probabilità di risultati diversi e le loro conseguenze. Ciò consente ai decisori di valutare gli scambi tra i costi di adattamento e i rischi di inazione, rappresentando sia la probabilità che la magnitudine di potenziali impatti.Per infrastrutture critiche o popolazioni altamente vulnerabili, un approccio precauzionale che i piani di aumento del livello del mare possono essere garantiti, anche se tali scenari sono meno probabili,

L'aggiornamento regolare dei piani e delle proiezioni, come la comprensione scientifica migliora e come l'aumento del livello del mare si svolge è essenziale. Ciò che una volta erano considerati proiezioni di fascia alta sono stati ripetutamente superati da osservazioni, suggerendo che la pianificazione dovrebbe errr sul lato di prepararsi per più che meno aumento del livello del mare.

Sfide di politica e di governance

L'aumento del livello del mare e l'erosione costiera richiedono un'azione coordinata su più livelli di governo e tra diversi soggetti interessati con interessi a volte concorrenti. Le sfide di governance sono sostanziali, coinvolgendo questioni di competenza, finanziamento, equità, e l'equilibrio tra diritti di proprietà privata e interessi pubblici.

Questioni di competenza e coordinamento

Le responsabilità della gestione costiera sono tipicamente divise tra più livelli di governo, federali, statali o provinciali, e locali, così come tra le diverse agenzie all'interno di ogni livello. Questa frammentazione può portare a politiche inconsistenti, lacune nella copertura e conflitti tra diverse giurisdizioni. I processi costieri non rispettano i confini politici, quindi una gestione efficace richiede il coordinamento tra le giurisdizioni.

La divisione delle responsabilità tra attori pubblici e privati crea anche sfide di governance. Gran parte della proprietà costiera è privatamente di proprietà, ma l'erosione costiera e l'inondazione influiscono sugli interessi pubblici tra cui la navigazione, l'accesso pubblico, la protezione dell'ecosistema e la risposta alle catastrofi.

Finanziamenti e considerazioni economiche

I costi di adattamento all'aumento del livello del mare e all'erosione costiera sono enormi, potenzialmente raggiungendo trilioni di dollari a livello globale nei prossimi decenni. Determinando come questi costi dovrebbero essere distribuiti tra diversi livelli di governo, tra settori pubblici e privati, e attraverso le generazioni solleva questioni difficili. I programmi di assistenza ai disastri federali possono creare rischi morali incoraggiando lo sviluppo in aree rischiose con l'aspettativa che il governo fornirà assistenza quando si verificano di disastrisastri.

I mercati delle assicurazioni stanno cominciando a riflettere i rischi di aumento del livello del mare attraverso premi più elevati o il ritiro della copertura da aree ad alto rischio, ma i programmi di assicurazione sovvenzionati dal governo in alcuni paesi hanno ritardato questo segnale di mercato. Il Programma Nazionale di Assicurazione per l'Inondazione negli Stati Uniti, per esempio, è stato criticato per finanziare lo sviluppo in aree di protezione dell'alluvione e per essere finanziariamente insostenibile.

Equità e giustizia ambientale

Gli impatti dell'aumento del livello del mare e dell'erosione costiera, e i costi e i benefici delle misure di adattamento, non sono distribuiti in modo uguale in tutta la società. Le comunità e le comunità di colore a basso reddito sono spesso più vulnerabili ai pericoli costieri a causa di modelli storici di sviluppo e di discriminazione che hanno concentrato queste popolazioni in aree a rischio più elevato. Queste comunità hanno anche in genere meno risorse per investire in adattamento e possono affrontare maggiori sfide nel trasferirsi se necessario.

A livello internazionale, l'aumento del livello del mare solleva questioni profonde di giustizia del clima. I paesi in via di sviluppo delle piccole isole e altri paesi altamente vulnerabili hanno contribuito minimamente alle emissioni di gas serra che guidano il cambiamento climatico, ma affrontano minacce esistenziali dall'aumento del livello del mare. La comunità internazionale ha riconosciuto il principio di responsabilità comuni ma differenziate, riconoscendo che le nazioni ricche che hanno contribuito maggiormente al cambiamento climatico hanno maggiori obblighi a sostegno dell'adattamento nei paesi vulnerabili.

Il percorso in avanti: costruzione della resilienza costiera

Per affrontare le sfide poste dall'aumento del livello del mare e dall'erosione costiera, occorre un cambiamento fondamentale nel modo in cui pensiamo e gestiamo le zone costiere. Piuttosto che considerare le coste come caratteristiche statiche che si svolgono attraverso l'ingegneria, dobbiamo riconoscerle come sistemi dinamici che continueranno a cambiare come livelli di mare.

La dipendenza richiede la diversità e la ridondanza nei sistemi naturali e umani. Mantenere diversi ecosistemi costieri fornisce molteplici percorsi per l'adattamento e assicura che la perdita di un tipo di habitat non elimini tutte le funzioni ecosistemiche. Allo stesso modo, diversificare le strategie di adattamento piuttosto che affidarsi a singoli approcci fornisce flessibilità e riduce il rischio di un fallimento catastrofico.

I residenti costi, proprietari e decisori hanno bisogno di informazioni accurate sui rischi di aumento del livello del mare e sulle opzioni di adattamento per fare scelte informate. Comunicare l'incertezza scientifica senza creare paralisi o falsa fiducia richiede un'attenta attenzione a come le informazioni sono presentate. L'integrazione delle comunità nella pianificazione dell'adattamento aiuta a garantire che la conoscenza locale sia incorporata, che le soluzioni siano adattate ai contesti locali e che vi sia un ampio sostegno per l'implementazione.

Le nuove tecnologie per il monitoraggio del cambiamento costiero, la modellazione delle condizioni future e l'attuazione delle misure di adattamento continuano ad emergere. Le soluzioni basate sulla natura rappresentano un importante settore di innovazione, combinando la conoscenza ecologica tradizionale con la scienza moderna per sviluppare approcci che lavorano con i processi naturali piuttosto che contro di loro.

In definitiva, il rapporto tra aumento del livello del mare e erosione costiera rappresenta una delle manifestazioni più visibili e consequenziali del cambiamento climatico. Le scelte che facciamo nei prossimi anni e decenni circa le riduzioni delle emissioni e l'adattamento costiero determineranno il destino delle coste e delle comunità costiere in tutto il mondo.

Per ulteriori informazioni sull'aumento del livello del mare e sulla gestione delle coste, visitare il [NOAA Climate Change Impacts[] centro di risorse e IPCC Rapporto speciale sull'oceano e la criosfera in un clima di cambiamento. Ulteriori risorse sulle strategie di adattamento costiero possono essere trovate attraverso la piattaforma NOAA Digital Coast[