Felsküsten, die mehr als die Hälfte der Küsten der Erde ausmachen, könnten sich aufgrund des beschleunigten Meeresspiegelanstiegs in Zukunft schneller zurückziehen.
Dies geht aus einer neuen Studie des Imperial College London hervor, die wahrscheinliche zukünftige Rückzugsraten von Klippen an zwei Felsküsten in Großbritannien modelliert hat. Die Prognosen basieren auf Vorhersagen des Meeresspiegelanstiegs für verschiedene Treibhausgasemissionen und Klimawandelszenarien. Die Studie erscheint heute in Naturkommunikation.
Die Studie ergab, dass Felsküsten, die traditionell im Vergleich zu Sandküsten und weichen Klippen als stabil angesehen werden, wahrscheinlich mit einer Geschwindigkeit zurückgehen, die seit 3.000 bis 5.000 Jahren nicht mehr zu beobachten ist.
An den britischen Studienstandorten in Yorkshire und Devon wird dies dazu führen, dass sich die Felsküstenklippen um mindestens 10 bis 22 Meter ins Landesinnere zurückziehen. Diese Erosionsrate liegt wahrscheinlich zwischen dem Drei- und Siebenfachen der heutigen Rate und möglicherweise bis zum Zehnfachen.
Der leitende Autor Dr. Dylan Rood vom Imperial Department of Earth Science sagte: „Küstenerosion ist eines der größten finanziellen Risiken für die Gesellschaft aller Naturgefahren. Einige Felsklippen bröckeln bereits, und innerhalb des nächsten Jahrhunderts könnte die Erosionsrate der Felsküsten ansteigen verzehnfachen. Selbst Felsküsten, die in den letzten hundert Jahren stabil waren, werden wahrscheinlich bis 2030 auf den Anstieg des Meeresspiegels reagieren.“
Weltweit beherbergen Küsten Hunderte Millionen Menschen und Hunderte Milliarden Dollar an Infrastruktur wie Wohnungen, Unternehmen, Kernkraftwerke, Verkehrsverbindungen und Landwirtschaft.
Die Forscher fordern politische Entscheidungsträger, Planer und Versicherer auf, Maßnahmen zu ergreifen, um Felsküsten in zukünftigen Planungen für die Reaktion auf den Klimawandel als Hochrisikogebiete einzustufen und den Klimawandel durch das Erreichen von Netto-Null als unmittelbare Priorität zu begrenzen.
Dr. Rood fügte hinzu: „Die Erosion von Felsküsten ist unumkehrbar: Jetzt ist es an der Zeit, den zukünftigen Anstieg des Meeresspiegels zu begrenzen, bevor es zu spät ist. Die Menschheit kann das Schicksal unserer Küsten direkt kontrollieren, indem sie die Treibhausgasemissionen reduziert – die Zukunft unserer Küsten liegt in unserer Hände.“
Ein steiniger Weg
Die neue Studie ist die erste, die Modelle der erwarteten Erosion von Hartgesteinsküsten durch den Anstieg des Meeresspiegels anhand von Beobachtungsdaten über prähistorische Zeitskalen validiert. Frühere Studien konzentrierten sich hauptsächlich auf theoretische Modelle von weichen, sandigen Küsten. Die neuen Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich mit dem weiteren Anstieg des Meeresspiegels auch die Küstenerosion beschleunigen wird.
Um die zukünftige Erosionsrate zu untersuchen, untersuchten die Forscher vergangene und gegenwärtige Rückzugsraten der Klippen an den Küsten in der Nähe von Scalby in Yorkshire und Bideford in Devon und stellten fest, dass sie sich bis 2100 wahrscheinlich um 13–22 m bzw. 10–14 m zurückziehen werden.
Sie sammelten Gesteinsproben und analysierten sie auf seltene Isotope, sogenannte kosmogene Radionuklide (CRNs), die sich in Gestein ansammeln, das kosmischer Strahlung ausgesetzt ist. Konzentrationen von CRNs im Gestein zeigen, wie schnell und wie lange das Gestein freigelegt wurde, was die Erosions- und Rückzugsrate widerspiegelt.
Die Forscher kombinierten diese Daten mit der beobachteten Küstentopographie, um ein Modell zu kalibrieren, das die Entwicklung dieser Felsküsten im Laufe der Zeit verfolgt, bevor sie sie mit Geschwindigkeiten vergangener Änderungen des Meeresspiegels verglichen, die 8.000 Jahre zurückreichen. Sie fanden heraus, dass die Geschwindigkeit der Küstenerosion an diesen beiden Standorten eng mit der Geschwindigkeit des Meeresspiegelanstiegs übereinstimmt.
Die Forscher sagen, dies sei ein klarer Beweis für einen kausalen Zusammenhang zwischen dem Rückgang der Klippen und dem Meeresspiegel, aus dem sich zukünftige Vorhersagen machen lassen, und dass Felsküsten empfindlicher auf den Anstieg des Meeresspiegels reagieren als bisher angenommen. Die Ergebnisse könnten auf Felsküsten weltweit angewendet werden, da die Gesteinsart weltweit verbreitet ist und ähnliche Hartgesteinsküsten wahrscheinlich in ähnlicher Weise auf den Anstieg des Meeresspiegels reagieren.
Hauptautorin Dr. Jennifer Shadrick, die die Arbeit im Imperial Department of Earth Science and Engineering als Mitglied der NERC Science & Solutions for a Changing Planet Doctoral Training Partnership leitete und jetzt im Team für Meeres- und Küstenrisikomanagement bei JBA Consulting arbeitet , sagte: „Der Anstieg des Meeresspiegels beschleunigt sich, und unsere Ergebnisse bestätigen, dass sich der Rückgang der Felsküste im Einklang damit beschleunigen wird. Es ist keine Frage des Ob, sondern des Wann.
„Die positivere Nachricht ist, dass wir uns jetzt, da wir eine bessere Vorstellung von Größenordnungen und Zeitskalen haben, entsprechend anpassen können. Je mehr Daten wir über die Auswirkungen des Klimawandels auf den Anstieg des Meeresspiegels und die Küstenerosion haben, desto besser können wir uns darauf vorbereiten, indem wir uns dafür einsetzen dringende Maßnahmen zum Schutz der Küsten und ihrer Gemeinden.“
Meeresspiegel steigt
Wenn sich das Klima erwärmt, wird der Meeresspiegel bis 2100 voraussichtlich um einen Meter steigen, wenn die Treibhausgasemissionen nicht reduziert werden.
Diese Studie ist die erste, die anhand von Beobachtungsdaten bestätigt, dass die Geschwindigkeit der Küstenerosion in der Vergangenheit der Geschwindigkeit des Meeresspiegelanstiegs über prähistorische Zeitskalen folgte. Die Forscher sagen, dass diese Erosion von Wellen angetrieben wurde, die wahrscheinlich größer und stärker werden, wenn der Meeresspiegel in der Zukunft steigt und mehr Land dem Meer überlassen wird.
Diese Studie befasste sich zwar mit den Auswirkungen des Meeresspiegelanstiegs, berücksichtigte jedoch nicht die Auswirkungen stärkerer Stürme, von denen einige Studien prognostizieren, dass sie aufgrund des Klimawandels häufiger auftreten werden. Als nächstes werden die Forscher ihr Modell anpassen, um auch die Geschwindigkeit des Klippenrückgangs für weichere Felsküsten wie Kreide vorherzusagen.
Dr. Rood sagte: „Unsere Studie berücksichtigte nicht die Auswirkungen vermehrter Stürme, die in Zukunft mit dem Klimawandel stärker und häufiger werden könnten, auf die wellengetriebene Klippenerosion. Allerdings würden stärkere Stürme die Klippe nur beschleunigen Rückzug sogar noch stärker als unsere Prognosen. Dies ist ein weiterer Blickwinkel auf die Klimakrise, den wir in zukünftigen Studien berücksichtigen werden, um ein vollständigeres Bild der wahrscheinlichen Erosionsraten von Felsküsten zu geben. Wir versuchen auch, unsere Modelle für Küsten mit weicherem Fels, an denen Erosion auftritt, zu verbessern anders als durch Wellen ist wichtiger.“
Dr. Shadrick sagte: „Die Ergebnisse sind eine deutliche Warnung, dass wir uns besser an den Rückzug an der Küste anpassen müssen oder uns dem Verlust von Menschen, Häusern und Infrastruktur stellen müssen, die Küstengebiete ihr Zuhause nennen.“
Der Co-Autor der Studie, Dr. Martin Hurst von der Universität Glasgow, sagte: „Die Implikation ist, dass Felsküsten empfindlicher auf den Anstieg des Meeresspiegels reagieren als bisher angenommen. Wir müssen mehr darauf achten, wie unsere Felsküsten mit dem Meeresspiegel weiter erodieren Steigen. Erhöhte Erosionsrisiken an unseren Küsten werden in diesem Jahrhundert anhalten. Selbst wenn wir morgen Netto-Null erreichen, ist ein beträchtlicher Anstieg des Meeresspiegels bereits eingebacken, da unser Klima, unsere Gletscher und Ozeane weiterhin auf die bereits aufgenommenen Emissionen reagieren Platz.“
Mehr Informationen:
Der Anstieg des Meeresspiegels wird wahrscheinlich die Rückzugsraten der Felsküstenklippen beschleunigen, Naturkommunikation (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-34386-3