Forskare rekonstruerar havsnivåns historia

February 21, 2018 Fossila korallrev som nyckel till 6000 års utveckling

Havsnivån stiger enligt nuvarande prognoser mellan 80 och 180 centimeter i slutet av seklet. För en detaljerad konsekvensbedömning är det viktigt att veta hur havsnivåerna har betett sig under senare tid i geologisk historia. I en ny studie har nu ett internationellt forskarlag för första gången publicerat en centimeterexakt havsnivårekonstruktion i centrala Stilla havet under de senaste 6 000 åren.

Den för närvarande globalt stigande havsnivån är en direkt följd av klimatförändring. Enligt nuvarande beräkningar säkerställer smältande glaciärer och uppvärmningen av havsvattnet att havsnivån i slutet av detta århundrade kommer att vara 80 till 180 centimeter högre. Men dessa siffror speglar bara den regionala utvecklingen. Om du vill veta exakt hur volymen av havsvatten förändras behöver du mer detaljerad information om havsnivåns dynamik över långa tidsperioder. En titt in i det förflutna kan hjälpa. För under tidigare årtusenden var havsnivån sällan konstant, men den permanenta förändringen var regeln.

I den internationella tidskriften Nature Communications, en grupp forskare från Frankrike, Schweiz, Kanada och GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel har nu publicerat en centimeterexakt historik över havsnivån i centrala Stilla havet under de senaste 6 000 åren.

För sin studie studerade forskarna mikroatoller på tolv öar i södra Stilla havet, som bildas av speciella steniga koraller av släktet Porites under perioden 2012 till 2015. Dessa miniatyratoller har diametrar mellan tio centimeter och åtta meter. "Fossila korallrev har länge använts som vittnen till tidigare vattennivåer eftersom de bara växer relativt nära vattenytan. Men noggrannheten är begränsad eftersom växtområdet vanligtvis är mellan 0 och 20 meter under vatten", förklarar Prof. Dr. med. Anton Eisenhauer från GEOMAR, en av medförfattarna till studien.

Korallerna av släktet Porites växer dock direkt till vattenytan och sedan horisontellt på gränsen mellan vatten och luft på. "Det faktum att vi använde den som havsnivåindikator för första gången var avgörande för det exakta uttalandet om havsnivåns höjd tidigare", förklarar Eisenhauer. Men fossilet, idag delvis ovanför vattenlinjen, måste också dateras exakt. Forskarna kunde fastställa åldern på proverna till några tiotals år eller till och med år. Till detta använder man sig av den så kallade uran-torium-metoden, som bygger på att proportioner av grundämnena uran och torium i proverna jämförs med proportionerna vid tidpunkten för bildandet av korallen.

Analysen av data visar att havsnivån i Franska Polynesien mellan 6000 och 4000 år före idag har stigit stadigt tills den nådde ett maxvärde cirka en meter över sin nuvarande nivå. Sedan dess har havsnivån sjunkit igen, orsaken till existensen av den tropiska övärlden med många korallatoller i Stilla havet och Indiska oceanen. Stigande och fallande återspeglar smältningen av inlandsisarna och dynamiken i det antarktiska ispaketet. Den faktiska dynamiken i havsvolymen sedan den senaste havsnivåhöjningen kan beräknas genom komplexa matematiska beräkningar från den erhållna havsnivåkurvan.

Data visar att även efter den klimatiska toppen och den maximala solstrålningen för 6000 år sedan , steg havsnivån med ytterligare 1,5 till 2,5 meter i en takt mellan 0,3 och 0,5 millimeter per år. "Detta extra bidrag från smältvattentillförsel tros komma från smältande packis från Antarktis. Resultaten visar också att under de senaste 6 000 åren har havsnivåerna hållit sig stabila inom snäva gränser i endast högst 300 år, men har annars en hög dynamiknivå, säger professor Eisenhauer.

Denna kunskap kommer också att ingå i framtida uppskattningar för nivån på förväntad havsnivå. "Den nuvarande, av människan skapade ökningen skiljer sig dock på en faktor från de jordhistoriska händelserna: den är mycket snabbare", betonar professor Eisenhauer.

Länk till studien: https://www.nature.com/articles/s41467-017 -02695-7.