آسیب‌پذیری ساحلیارزیابی ریسک۲۴ تیر ۱۴۰۵، ۱۰:۲۱· 5 دقیقه مطالعه· #1 از 5 در علم

داده‌های جدید نشان می‌دهد سطح دریا تقریباً یک فوت بالاتر از حد انتظار است و ۸۰ میلیون نفر از ساکنان مناطق ساحلی را تهدید می‌کند

یک فراتحلیل گسترده نشان می‌دهد که ۹۹ درصد از مطالعات اخیر در مورد خطرات ساحلی، با تکیه بر مدل‌های نظری به جای اندازه‌گیری‌های مستقیم، سطح واقعی دریا را کمتر از میزان واقعی برآورد کرده‌اند. داده‌های اصلاح‌شده تا ۸۰ میلیون نفر دیگر را در معرض خطر سیلاب قرار می‌دهد و این امر مستلزم بازنگری گسترده در استراتژی‌های جهانی سازگاری با تغییرات اقلیمی است.

به قلم تیم سردبیری کوهستان

اقیانوس‌شناسان مشاهده‌گر 35%برنامه‌ریزان سازگاری ساحلی 25%حامیان آسیب‌پذیری جنوب جهانی 25%مدل‌سازان اقلیمی و ژئودزیست‌ها 15%
اقیانوس‌شناسان مشاهده‌گر
استدلال می‌کنند که مدل‌های نظری باید با اندازه‌گیری‌های مستقیم جزر و مدسنج و ماهواره‌ای جایگزین شوند تا خطر ساحلی به درستی ارزیابی شود.
برنامه‌ریزان سازگاری ساحلی
بر پیامدهای عملی داده‌های جدید تمرکز می‌کنند و بر نیاز فوری به طراحی مجدد موانع سیل و نقشه‌های منطقه‌بندی تأکید می‌ورزند.
حامیان آسیب‌پذیری جنوب جهانی
تأکید می‌کنند که اختلافات مدل‌سازی به طور نامتناسبی خطرات جدی پیش روی دلتاهای رودخانه‌ای پرجمعیت در کشورهای در حال توسعه را پنهان کرده است.
مدل‌سازان اقلیمی و ژئودزیست‌ها
از سودمندی تاریخی مدل‌های ژئوئید برای سطوح پایه جهانی دفاع می‌کنند، در حالی که ضرورت ادغام دینامیک محلی اقیانوس در پیش‌بینی‌های آینده را می‌پذیرند.

زوایای پوشش‌داده‌نشده

  • · شرکت‌های بیمه (بیمه‌گران)
  • · ساکنان آواره مناطق ساحلی

چرا مهم است

برای دهه‌ها، زیرساخت‌های محافظت از شهرهای ساحلی بر اساس سطوح پایه دریایی که به طور مصنوعی پایین در نظر گرفته شده بودند، طراحی شده‌اند. با اصلاح این نقطه کور روش‌شناختی بزرگ، برنامه‌ریزان شهری و دولت‌ها بالاخره داده‌های دقیقی را در اختیار دارند که برای ساختن موانع سیلابی که واقعاً بتوانند در برابر اقیانوس مقاومت کنند، مورد نیاز است.

نکات کلیدی

  • یک فراتحلیل از ۳۸۵ مطالعه داوری‌شده نشان داد که ۹۹ درصد از آن‌ها با تکیه بر مدل‌های گرانشی نظری، ارتفاع اقیانوس را به اشتباه تخمین زده‌اند.
  • سطح واقعی دریا که توسط جزر و مدسنج‌ها اندازه‌گیری شده، به طور متوسط ۲۴ تا ۳۰ سانتی‌متر بالاتر از سطوح پایه‌ای است که در بیشتر ارزیابی‌های اقلیمی استفاده می‌شود.
  • این اختلاف در کشورهای جنوب جهانی (Global South) شدیدتر است، جایی که سطح واقعی دریا تا ۱.۵ متر بالاتر از مدل‌های پیش‌بینی‌شده است.
  • اصلاح داده‌ها نشان می‌دهد که تا ۸۰ میلیون نفر بیشتر از آنچه قبلاً پیش‌بینی شده بود، در معرض خطر سیلاب‌های ساحلی قرار دارند.
  • این آسیب‌پذیری با فرونشست زمین تشدید می‌شود، به طوری که ۷۱ درصد از جمعیت ساحلی جهان در مناطقی زندگی می‌کنند که زمین در حال فرونشست است.
24–30 cm
میانگین جهانی کمتر برآورد شدن سطح دریا
100–150 cm
کمتر برآورد شدن در بخش‌هایی از جنوب جهانی
77–132 million
کل افرادی که به تازگی در معرض خطر شناسایی شده‌اند
99%
مطالعات ارزیابی شده با ارتفاعات نادرست اقیانوس
71%
جمعیت ساحلی ساکن در زمین‌های در حال فرونشست

برای دهه‌ها، جامعه علمی جهانی برای ترسیم آینده خطوط ساحلی جهان، بر مجموعه‌ای از مفروضات اساسی تکیه کرده است. برنامه‌ریزان شهری، سرمایه‌گذاران اقلیمی و دولت‌های ملی از این مدل‌ها برای ترسیم نقشه‌های منطقه‌بندی، ساخت موانع سیل و محاسبه تلفات انسانی ناشی از گرمایش زمین استفاده کرده‌اند. اما یک فراتحلیل گسترده جدید، یک نقطه کور روش‌شناختی حیاتی را در این ساختار آشکار می‌کند. بر اساس یک بررسی مهم که در مجله نیچر (Nature) منتشر شده است، سطوح پایه دریایی که در اکثریت قریب به اتفاق ارزیابی‌های خطر ساحلی استفاده می‌شوند، اساساً نادرست هستند.[1]

این اختلاف، مسئله میلی‌مترها نیست. به طور متوسط، سطح واقعی آبی که به سواحل جهان می‌رسد، ۲۴ تا ۳۰ سانتی‌متر – تقریباً یک فوت کامل – بالاتر از سطوح پایه نظری است که در بیشتر مدل‌های اقلیمی استفاده می‌شود. در برخی مناطق بسیار آسیب‌پذیر در جنوب جهانی (Global South)، شکاف بین سطح مدل‌سازی شده دریا و سطح واقعی اقیانوس از یک متر فراتر می‌رود.[1][5][2]

پیامدهای این اشتباه محاسباتی حیرت‌آور است. هنگامی که محققان داده‌های پایه را اصلاح کردند و افزایش یک متری پیش‌بینی‌شده در سطح جهانی دریا را مدل‌سازی کردند، دریافتند که ۳۷ درصد مساحت زمین بیشتری نسبت به آنچه قبلاً انتظار می‌رفت، زیر آب خواهد رفت. این توپوگرافی بازنگری‌شده، تخمین می‌زند که ۷۷ تا ۱۳۲ میلیون نفر زیر سطح دریا قرار می‌گیرند – افزایشی تا ۸۰ میلیون نفر از ساکنان ساحلی که قبلاً تصور می‌شد از سیلاب در امان هستند.[3][4]

آندرس لورمن، دانشمند اقلیم در مؤسسه تحقیقات تأثیرات اقلیمی پوتسدام، اشاره می‌کند: «این تخمین‌ها اکنون به ما می‌گویند که ما بسیار جلوتر از آن چیزی هستیم که فکر می‌کردیم.» این یافته‌ها نشان می‌دهد که تأثیرات فاجعه‌بار بالا آمدن سطح دریا زودتر از آنچه اجماع فعلی پیش‌بینی می‌کند، فرا می‌رسد و به مناطق داخلی‌تر نفوذ خواهد کرد.[3][4]

چگونه خطایی با این بزرگی در ادبیات علمی نفوذ کرد؟ پاسخ در تفاوت بین فیزیک نظری و دینامیک محلی اقیانوس نهفته است. کاتارینا سیگر و فیلیپ میندرهود، جغرافی‌دانان فیزیکی از دانشگاه واگنینگن (Wageningen University)، ۳۸۵ مطالعه داوری‌شده درباره بالا آمدن سطح دریا و سیلاب‌های ساحلی منتشر شده بین سال‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۲۵ را ارزیابی کردند. آن‌ها دریافتند که بیش از ۹۰ درصد از این ارزیابی‌ها نتوانسته‌اند از اندازه‌گیری‌های مستقیم و محلی سطح اقیانوس استفاده کنند.[3][5][2]

در عوض، اکثریت قریب به اتفاق محققان برای تعیین سطح پایه خود به «مدل‌های ژئوئید» تکیه کرده‌اند. ژئوئید یک نمایش ریاضی از میانگین سطح دریا بر اساس صرفاً گرانش و چرخش سیاره است. این مدل یک سطح نظری از اقیانوس را در حالت کاملاً آرام و بدون اختلال ارائه می‌دهد.[4][2]

میندرهود توضیح می‌دهد: «در واقعیت، سطح دریا تحت تأثیر عوامل دیگری مانند بادها، جریان‌های اقیانوسی، دمای آب دریا و شوری قرار دارد.» دانشمندان با تکیه بر ژئوئید نظری به جای داده‌های تجربی حاصل از جزر و مدسنج‌ها و شناورهای اقیانوسی، به طور سیستماتیک ارتفاع اولیه آب را کمتر از واقعیت برآورد کرده‌اند.[2][4][5]

این سهل‌انگاری روش‌شناختی تا بالاترین سطوح سیاست‌گذاری اقلیمی جهانی گسترش یافته است. محققان واگنینگن دریافتند که ۴۵ مورد از مطالعاتی که از سطح پایه ژئوئید معیوب استفاده کرده بودند، مستقیماً توسط هیئت بین‌دولتی تغییرات اقلیمی سازمان ملل (IPCC) در ششمین گزارش ارزیابی تأثیرگذار خود مورد استناد قرار گرفته‌اند. در نتیجه، معیار جهانی برای سازگاری با اقلیم ممکن است به یک نقطه شروع مصنوعی پایین متصل شده باشد.[3]

این سهل‌انگاری روش‌شناختی تا بالاترین سطوح سیاست‌گذاری اقلیمی جهانی گسترش یافته است.

این کمتر برآورد شدن به طور یکنواخت در سراسر جهان توزیع نشده است. در حالی که میانگین جهانی اختلاف تقریباً ۳۰ سانتی‌متر است، این شکاف در منطقه هند و اقیانوسیه و آسیای جنوب شرقی شدیدتر است. در این مناطق، که میزبان دلتاهای رودخانه‌ای بزرگ و پرجمعیت هستند، سطح واقعی دریا می‌تواند ۱۰۰ تا ۱۵۰ سانتی‌متر بالاتر از آنچه مدل‌های ژئوئید نشان می‌دهند، باشد.[2][4][5]

آسیب‌پذیری این مناطق با عامل دوم و به همان اندازه حیاتی تشدید می‌شود: خود زمین در حال فرونشست است. یک مطالعه موازی که در مجله ساینس ادونسز (Science Advances) منتشر شده، تأکید می‌کند که بالا آمدن نسبی سطح دریا – ترکیبی از افزایش آب و فرونشست زمین – تهدید علیه کلان‌شهرهای ساحلی را تسریع می‌کند.[6][7]

فعالیت‌های انسانی مانند برداشت آب‌های زیرزمینی، حفاری نفت و گاز، و ساخت زیرساخت‌های سنگین بر روی رسوبات نرم دلتا، باعث فشرده شدن و فرونشست زمین می‌شوند. محققان تخمین می‌زنند که ۷۱ درصد از جمعیت ساحلی جهان در حال حاضر در مناطقی زندگی می‌کنند که فرونشست زمین را تجربه می‌کنند.[6]

هنگامی که سطوح پایه اصلاح‌شده و بالاتر دریا با فرونشست سریع زمین ترکیب می‌شوند، جدول زمانی برای سیلاب‌های ساحلی به شدت فشرده می‌شود. در شهرهایی مانند جاکارتا، بانکوک و لاگوس، اقیانوس فقط بالا نمی‌آید؛ بلکه زمین به طور فعال در حال پایین رفتن است تا به آن برسد. در برخی مناطق، نرخ بالا آمدن نسبی سطح دریا تقریباً دو برابر نرخ گسترش اقیانوس ناشی از تغییرات اقلیمی به تنهایی است.[6]

ابزارهای مشاهده مستقیم مانند جزر و مدسنج‌ها در ارزیابی‌های خطر مدرن، جایگزین مدل‌های نظری می‌شوند.
ابزارهای مشاهده مستقیم مانند جزر و مدسنج‌ها در ارزیابی‌های خطر مدرن، جایگزین مدل‌های نظری می‌شوند.

با وجود ماهیت نگران‌کننده این یافته‌ها، شناسایی این نقطه کور روش‌شناختی یک پیشرفت حیاتی برای سازگاری با اقلیم محسوب می‌شود. با مشخص کردن اختلاف بین مدل‌های ژئوئید و داده‌های واقعی جزر و مدسنج‌ها، دانشمندان اکنون می‌توانند ارزیابی‌های خطر خود را برای انعکاس واقعیت بازتنظیم کنند.[4][5]

مجموعه‌داده‌هایی که ارتفاعات صحیح زمین را با سطوح اندازه‌گیری شده دریا ترکیب می‌کنند، توسط محققان دانشگاه واگنینگن و دلتارس (Deltares) به صورت دسترسی آزاد منتشر شده‌اند. این شفافیت به برنامه‌ریزان شهری و مهندسان اجازه می‌دهد تا محاسبات پیچیده را دور بزنند و بلافاصله سطوح پایه دقیق را در طراحی موانع سیل و منطقه‌بندی محلی خود به کار گیرند.[4][5]

در حال حاضر، آگاهی فزاینده‌ای در جامعه اقیانوس‌شناسی در مورد ارزش داده‌های مشاهده‌ای مستقیم وجود دارد. مطالعات جدیدتر به طور فزاینده‌ای اندازه‌گیری‌های جزر و مدسنج و ماهواره‌ای را در خود جای می‌دهند و از مدل‌های صرفاً نظری فاصله می‌گیرند. با ورود این ارزیابی‌های اصلاح‌شده به سیاست‌گذاری‌ها، جوامع ساحلی بالاخره نقشه دقیقی از موج فزاینده‌ای که با آن روبرو هستند، خواهند داشت.[4]

روند رویداد

  1. دهه‌های ۱۹۹۰ تا ۲۰۱۰

    دانشمندان اقلیم عمدتاً مدل‌های ژئوئید را برای ایجاد یک سطح پایه جهانی و استاندارد برای ارتفاع اقیانوس به کار می‌گیرند.

  2. ۲۰۲۱

    IPCC ششمین گزارش ارزیابی خود را منتشر می‌کند و به ده‌ها مطالعه‌ای استناد می‌کند که از سطوح پایه نظری ژئوئید استفاده کرده‌اند.

  3. ۲۰۲۴–۲۰۲۵

    محققان شروع به مشاهده اختلافات شدید بین خطرات سیل مدل‌سازی شده و رویدادهای واقعی سیلاب در آسیای جنوب شرقی می‌کنند.

  4. مارس ۲۰۲۶

    یک فراتحلیل مهم در مجله نیچر، نقطه کور روش‌شناختی را افشا می‌کند و نشان می‌دهد که سطح دریا تا یک فوت بالاتر از حد تصور بوده است.

بررسی عمیق دیدگاه‌ها

اقیانوس‌شناسان مشاهده‌گر

استدلال می‌کنند که مدل‌های نظری باید با اندازه‌گیری‌های مستقیم جزر و مدسنج و ماهواره‌ای جایگزین شوند تا خطر ساحلی به درستی ارزیابی شود.

این گروه استدلال می‌کند که تکیه بر مدل‌های نظری ژئوئید یک نقطه کور روش‌شناختی خطرناک در علم اقلیم ایجاد کرده است. با نادیده گرفتن متغیرهای محلی مانند باد، جریان‌ها و شوری، مدل‌های گذشته تصویری مصنوعی و آرام از سطح اقیانوس ارائه داده‌اند. آن‌ها خواستار بازنگری کامل در ارزیابی‌های خطر هستند و اصرار دارند که تنها داده‌های مستقیم و تجربی از جزر و مدسنج‌ها و شناورها می‌توانند دقت لازم برای بقا را فراهم کنند.

برنامه‌ریزان سازگاری ساحلی

بر پیامدهای عملی داده‌های جدید تمرکز می‌کنند و بر نیاز فوری به طراحی مجدد موانع سیل و نقشه‌های منطقه‌بندی تأکید می‌ورزند.

برای مهندسان و برنامه‌ریزان شهری، داده‌های بازنگری‌شده هم یک شوک و هم یک ابزار حیاتی است. آن‌ها تأکید می‌کنند که زیرساخت‌هایی که برای سطح پایه پایین‌تر طراحی شده‌اند – مانند دیوارهای دریایی و سیستم‌های زهکشی – ممکن است دهه‌ها زودتر از آنچه پیش‌بینی شده بود، از کار بیفتند. با این حال، آن‌ها انتشار داده‌های اصلاح‌شده با دسترسی آزاد را یک جهش بزرگ رو به جلو می‌دانند که به شهرداری‌ها اجازه می‌دهد فیزیک نظری را کنار بگذارند و دفاعیات خود را بر اساس سطح واقعی آبی که به سواحلشان می‌رسد، بسازند.

حامیان آسیب‌پذیری جنوب جهانی

تأکید می‌کنند که اختلافات مدل‌سازی به طور نامتناسبی خطرات جدی پیش روی دلتاهای رودخانه‌ای پرجمعیت در کشورهای در حال توسعه را پنهان کرده است.

این دیدگاه بر نابرابری جغرافیایی عمیقی که توسط داده‌های جدید آشکار شده، تأکید می‌کند. در حالی که میانگین جهانی سطح دریا تقریباً یک فوت کمتر برآورد شده بود، این اختلاف در آسیای جنوب شرقی و هند و اقیانوسیه از یک متر فراتر می‌رود. حامیان استدلال می‌کنند که مدل‌های معیوب به طور سیستماتیک تهدید وجودی علیه ده‌ها میلیون نفر ساکن در مگادلتای‌ها را کم‌اهمیت جلوه داده‌اند و تأمین مالی حیاتی بین‌المللی برای اقلیم و حمایت از سازگاری را در جایی که بیشترین نیاز وجود دارد، به تأخیر انداخته‌اند.

آنچه نمی‌دانیم

  • دقیقاً با چه سرعتی ۴۵ مطالعه آسیب‌دیده که توسط IPCC به آن‌ها استناد شده، به طور رسمی در چارچوب‌های سیاست بین‌المللی اصلاح یا جایگزین خواهند شد.
  • هزینه مالی دقیق بازسازی تأسیسات دفاعی ساحلی موجود که با استفاده از سطوح پایه پایین و مصنوعی ژئوئید طراحی شده بودند.
  • چگونه تغییرات محلی جریان‌های اقیانوسی در دهه آینده، انحراف بیشتری از اندازه‌گیری‌های پایه جدید و اصلاح‌شده ایجاد خواهد کرد.

اصطلاحات کلیدی

مدل ژئوئید
یک مدل نظری از میانگین سطح دریا بر اساس گرانش و چرخش، با حذف عوامل آب و هوا و جریان‌ها.
جزر و مدسنج
یک ابزار علمی که در امتداد خطوط ساحلی نصب می‌شود تا سطح واقعی آب محلی را به طور مداوم اندازه‌گیری کند.
بالا آمدن نسبی سطح دریا
تغییر خالص در سطح دریا نسبت به خشکی، که هم افزایش اقیانوس و هم فرونشست زمین را در نظر می‌گیرد.
فرونشست زمین
پایین رفتن یا نشست تدریجی سطح زمین، که اغلب با برداشت آب‌های زیرزمینی در شهرهای ساحلی تشدید می‌شود.
فراتحلیل
یک تحلیل آماری که نتایج چندین مطالعه علمی را ترکیب می‌کند تا الگوها یا خطاهای کلی را شناسایی کند.

پرسش‌های متداول

مدل ژئوئید چیست؟

یک نمایش ریاضی از سطح جهانی دریا که صرفاً بر اساس گرانش و چرخش زمین است و اقیانوسی کاملاً آرام و بدون باد یا جریان را فرض می‌کند.

چرا سطح واقعی دریا بالاتر از مدل‌ها است؟

اقیانوس‌های واقعی توسط بادهای محلی، جریان‌های اقیانوسی، دمای آب و شوری به سمت بالا رانده می‌شوند – عوامل پویایی که مدل‌های نظری ژئوئید آن‌ها را مستثنی می‌کنند.

آیا این بدان معناست که تغییرات اقلیمی سریع‌تر رخ می‌دهد؟

نرخ بالا آمدن سطح دریا ناشی از تغییرات اقلیمی مشابه باقی می‌ماند، اما چون سطح پایه شروع بالاتر از آن چیزی است که فکر می‌کردیم، آستانه‌های حیاتی سیلاب زودتر شکسته خواهند شد.

فرونشست زمین چیست؟

پایین رفتن تدریجی زمین، که اغلب ناشی از فعالیت‌های انسانی مانند پمپاژ آب‌های زیرزمینی است و اثرات بالا آمدن دریاها در شهرهای ساحلی را تشدید می‌کند.

منابع

پوشش منابع

8 منبع

4 دیدگاه شناسایی‌شده

اقیانوس‌شناسان مشاهده‌گر 35%برنامه‌ریزان سازگاری ساحلی 25%حامیان آسیب‌پذیری جنوب جهانی 25%مدل‌سازان اقلیمی و ژئودزیست‌ها 15%
  1. [1]Natureاقیانوس‌شناسان مشاهده‌گر

    Global coastal hazard assessments underestimate sea-level exposure

    مطالعه در Nature
  2. [2]The Guardianحامیان آسیب‌پذیری جنوب جهانی

    Sea levels around the world have been underestimated due to inaccurate modelling

    مطالعه در The Guardian
  3. [3]Science Newsبرنامه‌ریزان سازگاری ساحلی

    Hundreds of global and regional studies on sea level rise and coastal flooding may have underestimated sea levels

    مطالعه در Science News
  4. [4]NPRحامیان آسیب‌پذیری جنوب جهانی

    Millions more people are in the path of rising seas than previously thought

    مطالعه در NPR
  5. [5]Deltaresاقیانوس‌شناسان مشاهده‌گر

    Meta‑analysis exposes major gaps between measured and theoretical sea levels

    مطالعه در Deltares
  6. [6]Earth.comبرنامه‌ریزان سازگاری ساحلی

    Millions live on coasts where the ground is quietly sinking into the sea

    مطالعه در Earth.com
  7. [7]Science Advancesمدل‌سازان اقلیمی و ژئودزیست‌ها

    Improved closure of the global mean sea level budget from observational advances since 1960

    مطالعه در Science Advances
  8. [8]Climate Centralمدل‌سازان اقلیمی و ژئودزیست‌ها

    Human-caused sea level rise is detectable at 97% of global tide gauge sites

    مطالعه در Climate Central
همیشه در جریان باشید

هر زاویه. هر روز.

دریافت علم اخبار همراه با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاه‌ها، مستقیم در صندوق ورودی شما.