L'aumento del livello del mare è una delle conseguenze più visibili e impattanti del cambiamento climatico globale, con profonde implicazioni per le società umane e gli ecosistemi naturali in tutto il mondo. Nel corso del secolo scorso, il livello globale del mare medio è stato in aumento ad un ritmo accelerante, influenzato da una complessa combinazione di attività umane e processi naturali.

Driver antropogenico del Rise del Livello del Mare

Fin dall'inizio della rivoluzione industriale, le attività umane sono state la forza dominante che accelera l'aumento del livello globale del mare. Il principale driver è l'emissione di gas serra (GHGs), come l'anidride carbonica (CO2) e il metano (CH4), dai combustibili fossili brucianti, la deforestazione, l'agricoltura e i processi industriali.

Espansione termica delle acque oceaniche

Gli oceani assorbiscono oltre il 90% del calore in eccesso generato da una maggiore concentrazione di gas serra atmosferica. Come l'acqua di mare si riscalda, si espande, un fenomeno noto come espansione termica]. Questa espansione aumenta il volume di acqua oceanica, contribuendo significativamente all'aumento del livello del mare. Secondo il Portale di cambiamento del livello del mare di livello di mare , l'espansione termica di espansione di aumento di aumento di mare [[

Melazione del ghiaccio terrestre: ghiacciai e fogli di ghiaccio

Un altro importante contributo al rialzo del livello del mare è la fusione delle masse di ghiaccio terrestri, compresi i ghiacciai e le enormi calotte di ghiaccio che coprono la Groenlandia e l’Antartide. Aumentare le temperature globali accelerano la fusione della superficie e lo scarico del ghiaccio attraverso il calcolo dell’iceberg.

La destabilizzazione delle mensole di ghiaccio, che agiscono come matresse che tengono il ghiaccio interno in atto, è stata osservata in Antartide e Groenlandia. Quando gli scaffali del ghiaccio indeboliscono o collassano, i ghiacciai interni accelerano il loro flusso nell'oceano, causando un rapido aumento della perdita di massa di ghiaccio.

Estrazione delle acque sotterranee e le sue conseguenze

Le pratiche di gestione dell'acqua umana influenzano anche il livello del mare. La pompaggio intensiva delle acque sotterranee per l'irrigazione, l'industria e l'approvvigionamento idrico urbano rimuove l'acqua immagazzinata sotto terra. Mentre alcune di queste acque ritornano agli oceani attraverso fiumi e scalo, una frazione significativa viene consumata o evaporata, trasferisce efficacemente l'accumulo di acqua terrestre all'oceano.

Inoltre, l'estrazione delle acque sotterranee può causare la sottospecie , dove la superficie del terreno affonda per la compattazione dei sedimenti di aquifero. Questa sottosidenza aggrava l'aumento del livello del mare relativo locale, in particolare nelle megacities costiere come Jakarta, Bangkok, New Orleans e parti della costa del Golfo degli Stati Uniti.

Deforestazione, cambiamenti di terreno e sviluppo costiero

La deforestazione accelera indirettamente l’aumento del livello del mare riducendo la capacità terrestre di assorbire il CO2, atmosferico, intensificando così il riscaldamento globale. Inoltre, cambiamenti di utilizzo del suolo come l’urbanizzazione e l’espansione agricola alterano l’idrologia locale e le dinamiche sedimentarie, che influenzano i processi costieri.

Lo sviluppo delle infrastrutture costiere, come le pareti marine, i porti e i sistemi di drenaggio, possono interrompere il trasporto e la deposizione dei sedimenti naturali, e spesso comporta un aumento dell'erosione costiera e della perdita di habitat, che si articolano nelle sfide poste dai mari in aumento.

Processi naturali che influenzano le variazioni del livello del mare

Prima che l'influenza umana diventasse predominante, i livelli del mare fluttuavano naturalmente sulle scadenze geologiche a causa di cicli orbitali, attività vulcanica e interazioni oceano-atmosfera. Mentre questi processi naturali continuano oggi, il loro contributo relativo al aumento del livello del mare moderno è minore rispetto ai driver antropogeni. Tuttavia, la comprensione di questi fattori naturali è vitale per l'interpretazione dei record del livello del mare passato e migliorare le proiezioni future.

Cicli glaciali-interglaciali e Forcing Milankovitch

Il clima terrestre oscilla tra i periodi glaciali (ice age) e interglaciali (warm) negli ultimi anni, con variazioni dell’orbita terrestre e dell’inclinazione assiale, note come cicli di Milankovitch, che influiscono sulla distribuzione e l’intensità della radiazione solare che raggiungono la superficie.

L'Ultimo Massimifico Glaciale, circa 20.000 anni fa, ha visto livelli di mare molto più bassi rispetto ai presenti. Poiché il clima si è riscaldato naturalmente, i ghiacciai si sono sciolti e i livelli di mare sono aumentati di circa 100 metri rispetto ai successivi 10.000 anni. L'attuale periodo interglaciale – l'Olocene – ha sperimentato livelli di mare relativamente stabili, fluttuando di pochi metri fino a quando il recente riscaldamento a causa di un forte allontanamento da questa stabilità.

Attività vulcanica e processi tettonici

Le eruzioni vulcaniche influenzano il livello del mare sia su brevi che su lunghe distanze. Le grandi eruzioni esplosive iniettano aerosol solfati nella stratosfera, riflettono la radiazione solare e raffreddano temporaneamente il clima. Questo raffreddamento può ridurre l'espansione termica e il ghiaccio lento si scioglie per diversi anni, causando piccole e brevi dips in aumento del livello del mare.

Su scala geologica, l'attività vulcanica a creste medio-ocee crea una nuova crosta oceanica, alterando il volume del bacino oceanico e influenzando il livello globale del mare.

Un fenomeno naturale relativo è ] regolazione isostatica glaciale (GIA), dove la crosta terrestre rimbalza dopo essere stata depressa sotto il peso di enormi fogli di ghiaccio. Regioni come la Scandinavia, parti del Canada, e l'Europa settentrionale stanno ancora vivendo uplift migliaia di anni dopo l'ultima glaciazione, causando relativi livelli di mare a cadere localmente.

Circolazione oceanica e oscillazioni climatici

Le oscillazioni climatiche naturali, tra cui l'Oscillazione El Niño-Southern (ENSO), l'Oscillazione Decadale del Pacifico (PDO), e l'Oscillazione Multidecadale Atlantic (AMO), modulano il livello del mare regionale ridistribuendo i modelli di vento e alterando.

Sebbene queste oscillazioni provochino una notevole variabilità regionale e interannuale nel livello del mare, non alterano il livello globale del mare medio nei lunghi periodi, ma possono complicare il rilevamento delle tendenze sottostanti causate dal cambiamento climatico indotto dall'uomo.

Tecniche per la misurazione e l'attributiva del livello del mare

La misura affidabile del cambiamento del livello del mare è fondamentale per comprendere le tendenze, identificare le cause e informare le risposte politiche.

I misuratori[[]] sono strumenti costieri che registrano il livello del mare rispetto alla terra. Alcuni dati di tide mantengono un'estensione di oltre un secolo, fornendo un prezioso contesto storico. Tuttavia, i manometro delle maree sono limitati geograficamente, principalmente situati vicino alle coste e ai porti.

Altimetria intelligente[[]], operativa dal 1993 con missioni come TOPEX/Poseidon e la serie Jason, misura l'altezza della superficie del mare a livello globale con precisione di centimetro. Questi dati rivelano che il livello globale del mare medio è aumentato ad un tasso medio di circa 3.3 millimetri all'anno dal 1993, con un'accelerazione osservata di circa 0,1 millimetri all'anno.

Per attribuire al livello del mare osservato l'aumento di cause specifiche, gli scienziati utilizzano modelli climatici e approcci statistici. Il pannello intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC) stima che più dell'80% del livello del mare si osserva dal 1970 è attribuibile alle emissioni di gas serra indotte dall'uomo.

Disparità regionali nel Rise del Mare e le loro implicazioni

L'aumento del livello del mare mostra una sostanziale variabilità regionale a causa di molteplici fattori di interazione, comprese le correnti oceaniche, gli effetti gravitazionali dalla perdita di massa di ghiaccio e il movimento verticale del terreno.

  • Correnti oceaniche:[] Le variazioni dei modelli eolici e della circolazione dell'oceano possono causare un aumento più rapido o più lento dei livelli del mare in alcune regioni.
  • Immergere gravitazionale:[ Le grandi masse di ghiaccio esercitano un'azione gravitazionale sull'acqua dell'oceano nelle vicinanze. Mentre i fogli di ghiaccio perdono la massa, la loro attrazione gravitazionale si indebolisce, causando livelli di mare locali vicino al ghiaccio per cadere o aumentare meno, mentre le regioni più lontane sperimentano un aumento del livello del mare.
  • Land sottosidence o uplift:[ L'attività tettonica e la sottosidenza indotta dall'uomo influenzano localmente il livello relativo del mare.

Per esempio, le coste orientali e del Golfo degli Stati Uniti stanno sperimentando tassi di aumento del livello del mare da due a tre volte la media globale a causa di sottospecie terrestre e correnti oceaniche in evoluzione.

Proiezioni future di Rise del Mare

Il sesto rapporto di valutazione dell’IPCC delinea scenari basati sulle vie di emissione di gas serra:

  • Scenario a bassa emissione (SSP1-1.9):[ I livelli di mare sono proiettati per aumentare di circa 0,3 a 0,6 metri (1 a 2 piedi) di 2100 rispetto ai livelli 1995-2014.
  • Scenario ad alta emissione (SSP5-8.5): L'aumento proiettato varia da 0,6 a 1,0 metri (2 a 3,3 piedi), con un basso profilo ma ad alto impatto superiore che si avvicina a 2 metri (6,5 piedi) se le dinamiche del foglio di ghiaccio accelerano inaspettatamente.

Oltre 2100, i livelli del mare continueranno ad aumentare per secoli a causa dell'inerzia del riscaldamento oceanico e dello scioglimento delle calotte di ghiaccio. Anche la cessazione immediata delle emissioni non avrebbe frenato l'espansione termica e la perdita di ghiaccio, che operano su multidecadali a tempi millenari.

Impatti e conseguenze dei mari in salita

L'aumento del livello del mare sta già amplificando la frequenza e la gravità dei pericoli costieri a livello globale, con conseguenze per gli insediamenti umani, le infrastrutture e gli ecosistemi.

L'inondazione costiera[] è aumentata notevolmente, con eventi "nuisance flooding" che si verificano dal 300 al 900 per cento più frequentemente in molte città costiere degli Stati Uniti dal 1960, come documentato da NOAA.

L'erosione costiera[ accelera come i mari in aumento permettono alle onde di raggiungere più alte e più in là su litorali, minando scogliere, spiagge e infrastrutture. Inoltre, gli habitat costieri fragili come paludi di sale, mangrovie e barriere coralline affrontano l'inondazione e l'annegamento dei sedimenti non tengono il passo con l'aumento del livello del mare, compromettendo il ruolo di tamponi come tamponi naturali.

L'intrusione delle acque salate[[] minaccia i falde acquifere e i suoli agricoli d'acqua dolce, in particolare nelle regioni delta a bassa quota e nelle nazioni dell'isola.

Lo spostamento delle comunità – spesso denominata migrazione climatica – sta emergendo come un problema sociale ed etico critico, soprattutto per i piccoli stati isolani e le regioni costiere a bassa quota.

Strategie di mitigazione e di adattamento

L'aumento del livello del mare richiede un approccio biprogato: [mitigation[]] per ridurre il ritmo di aumento limitando le emissioni di gas serra, e adaptation[ per ridurre al minimo i danni dai cambiamenti del livello del mare che sono già inevitabili.

Sul fronte della mitigazione, accelerando la transizione verso fonti rinnovabili di energia, migliorando l’efficienza energetica, arrestando la deforestazione, promuovendo il rimboschimento e sviluppando tecnologie di cattura e stoccaggio del carbonio sono passi essenziali, mentre i tentativi critici, richiederanno decenni per influenzare il tasso di aumento del livello del mare a causa dell’inerzia del sistema.

Le strategie di adattamento includono:

  • Coastal difese:[ Costruzione di pareti di mare, leve, e sovratensione barriere per proteggere le aree vulnerabili da inondazioni e tempeste.
  • Soluzioni basate sulla natura:[ Ripristino e conservazione delle zone umide, mangrovie e barriere coralline che agiscono come tamponi naturali.
  • Ritiro gestito:[] Rilunghezza delle infrastrutture e delle comunità dalle zone ad alto rischio quando la protezione è infesibile o insostenibile.
  • Miglioramento della pianificazione dell'uso del suolo:[] Attuazione delle norme di zonizzazione e codici di costruzione che rappresentano scenari futuri del livello del mare.
  • Sistemi di allarme rapido e preparazione di disastri:[ Migliorare le capacità di risposta di emergenza per ridurre la perdita di vita e di proprietà durante eventi estremi.

L'adattamento di successo richiede l'integrazione di proiezioni scientifiche con considerazioni sociali, economiche e politiche, e richiede la collaborazione tra governi, comunità, scienziati e stakeholder per costruire resilienza contro le molteplici sfide poste dai mari in aumento.