Minulá hladina moře - Past sea level

Srovnání dvou rekonstrukcí mořské hladiny za posledních 500 milionů let. Rozsah změn během posledního glaciálního/interglaciálního přechodu je označen černým pruhem.

Vzestup hladiny moře od posledního glaciálního maxima .

Globální nebo eustatická hladina moře v historii Země výrazně kolísala. Hlavními faktory ovlivňujícími hladinu moře jsou množství a objem dostupné vody a tvar a objem oceánských pánví. Hlavními vlivy na objem vody jsou teplota mořské vody, která ovlivňuje hustotu , a množství vody zadržované v jiných nádržích, jako jsou řeky, zvodně, jezera , ledovce, polární ledovce a mořský led . Změny tvaru oceánských pánví a distribuce země/moře ovlivňují v průběhu geologických časových hladin hladinu moře. Kromě eustatických změn jsou místní změny hladiny moře způsobeny tektonickým zvedáním a poklesem.

V průběhu geologického času hladina moře kolísala o více než 300 metrů, možná více než 400 metrů. Hlavními důvody kolísání hladiny moří za posledních 15 milionů let jsou antarktický ledový příkrov a antarktický post-glaciální odraz v teplých obdobích.

Současná hladina moře je asi o 130 metrů vyšší než historické minimum. Historicky nízkých úrovní bylo dosaženo během posledního glaciálního maxima (LGM), zhruba před 20 000 lety. Naposledy byla hladina moře vyšší než dnes během Eemian , asi před 130 000 lety.

Během kratšího časového období se nízká hladina dosažená během LGM odrazila na počátku holocénu , před asi 14 000 až 6 000 lety, a hladiny moří byly za posledních 6 000 let poměrně stabilní. Například asi před 10 200 lety byl ponořen poslední pozemní most mezi pevninskou Evropou a Velkou Británií a zanechal za sebou slanou bažinu. Před 8 000 lety byly bažiny utopeny v moři a nezanechaly žádné stopy po bývalém spojení se suchou zemí. Pozorovací a modelovací studie úbytku hmotnosti z ledovců a ledovců naznačují příspěvek ke zvýšení hladiny moře o 2 až 4 cm v průběhu 20. století.

Ledovce a ledové čepice

Každý rok asi 8 mm (0,3 palce) vody z celého povrchu oceánů padá na sněhové ledovce Antarktidy a Grónska . Pokud by se do oceánů nevrátil led, hladina moře by klesla o 8 mm (0,3 palce) každý rok. Pro první přiblížení se zdálo, že stejné množství vody se vrací do oceánu v ledovcích a z tání ledu na okrajích. Vědci dříve odhadovali, co je větší, led dovnitř nebo ven, nazývaný hmotnostní bilance , důležitý, protože způsobuje změny v globální hladině moře. Vysoce přesná gravimetrie ze satelitů při letu s nízkým hlukem od té doby zjistila, že v roce 2006 došlo v Grónsku a Antarktidě k úbytku hmotnosti 475 ± 158 Gt/rok, což odpovídá nárůstu hladiny moře o 1,3 ± 0,4 mm/rok. Zejména zrychlení ztráty ledové pokrývky v letech 1988–2006 bylo 21,9 ± 1 Gt/yr² pro Grónsko a 14,5 ± 2 Gt/yr² pro Antarktidu, dohromady tedy 36,3 ± 2 Gt/yr². Toto zrychlení je třikrát větší než u horských ledovců a ledovců (12 ± 6 Gt/rok).

Police na ledu se vznášejí na hladině moře a pokud se roztaví, na první objednávku nemění hladinu moře. Stejně tak tání severní polární ledové čepice, která se skládá z plovoucího ledového balíku, by výrazně nepřispělo ke zvyšování hladiny moří. Protože je však plovoucí ledový balíček slanější než mořská voda, jejich tání by způsobilo velmi malé zvýšení hladiny moří, tak malé, že je obecně opomíjeno.

• Vědcům dříve chyběly znalosti o změnách v pozemském skladování vody. Zkoumání zadržování vody pomocí absorpce půdy a umělých nádrží („zavalení“) ukazuje, že do dnešního dne bylo na pevnině zabaveno zhruba 10 800 kubických kilometrů (2 591 kubických mil) vody (těsně pod velikostí Huronského jezera). Takové zabavení zamaskovalo za tu dobu asi 30 mm (1,2 palce) vzestupu hladiny moře.
• Naopak odhady nadměrné globální těžby podzemních vod v letech 1900–2008 činí celkem ,5 4500 km3, což odpovídá vzestupu hladiny moře o 12,6 mm (0,50 palce) (> 6% z celkového počtu). Kromě toho se míra vyčerpání podzemních vod výrazně zvýšila přibližně od roku 1950, přičemž maximální rychlosti se vyskytovaly v posledním období (2000–2008), kdy dosahovaly průměrně ∼145 km3/rok (což odpovídá 0,40 mm/rok vzestupu hladiny moře, nebo 13% z hlášené rychlosti 3,1 mm/rok během tohoto nedávného období).
• Pokud se roztají malé ledovce a polární ledovce na okrajích Grónska a Antarktického poloostrova , předpokládaný vzestup hladiny moře bude kolem 0,5 m (1 ft 7,7 in). Tání grónského ledového příkrovu by způsobilo nárůst hladiny moře o 7,2 m (23,6 ft) a tání antarktického ledového příkrovu by vedlo ke zvýšení hladiny moře o 61,1 m (200,5 ft). Kolaps uzemněného vnitřního rezervoáru Západní antarktické ledové pokrývky by zvýšil hladinu moře o 5 m (16,4 ft) - 6 m (19,7 ft).
• Snowline výška je výška nejnižšího výškového intervalu, ve kterém minimální roční sněhu větší než 50%. To se pohybuje od asi 5500 metrů (18,045 ft ) nad mořskou hladinou na rovníku až do úrovně dna na asi 70 ° N a S šířky , v závislosti na regionální teplota melioračních účinky. Permafrost se pak objevuje na úrovni hladiny moře a rozprostírá se hlouběji pod hladinou moře směrem k pólu.
• Protože většina grónských a antarktických ledových štítů leží nad sněhovou linií a/nebo základnou permafrostové zóny, nemohou se roztavit v časovém rámci mnohem méně než několik tisíciletí ; proto je pravděpodobné, že nebudou v důsledku tání významně přispívat ke zvyšování hladiny moří v nadcházejícím století. Mohou tak však učinit zrychlením toku a vylepšeným oteplováním ledovce .
• Změny klimatu v průběhu 20. století se odhadují z modelových studií, které vedly k příspěvkům mezi −0,2 a 0,0 mm/rok z Antarktidy (výsledky rostoucího srážení) a 0,0 až 0,1 mm/rok z Grónska (ze změn srážek a odtok ).
• Odhady naznačují, že Grónsko a Antarktida přispěly v průběhu 20. století 0,0 až 0,5 mm/rok v důsledku dlouhodobého přizpůsobování se konci poslední doby ledové.

Současný vzestup hladiny moře pozoroval z měřidla přílivu, asi 1,8 mm / yr, je v rozmezí odhadu z kombinace výše uvedených faktorů, ale aktivní pokračuje výzkum v této oblasti. Pozemský skladovací termín, považovaný za velmi nejistý, již není pozitivní a ukazuje se, že je poměrně velký.

Geologické vlivy

V dobách dlouhé historie Země se konfigurace kontinentů a mořského dna změnila díky deskové tektonice . To ovlivňuje globální hladinu moře změnou hloubek různých oceánských pánví a také změnou distribuce ledovce s následnými změnami v glaciálně-interglaciálních cyklech. Změny v glaciálně-interglaciálních cyklech jsou alespoň částečně ovlivněny změnami distribuce ledovců po celé Zemi.

Hloubka oceánských pánví je funkcí věku oceánské litosféry (tektonické desky pod podlahou světových oceánů). Jak starší talíře stárnou, jsou hustší a klesají, což umožňuje novějším talířům, aby se zvedly a zaujaly své místo. Proto konfigurace s mnoha malými oceánskými deskami, které rychle recyklují oceánskou litosféru, by vytvořila mělčí oceánské pánve a (všechny ostatní věci jsou si rovny) vyšší hladiny moří. Konfigurace s menším počtem desek a chladnější a hustší oceánskou litosférou by naopak vedla k hlubším oceánským pánvím a nižším hladinám moře.

Když bylo poblíž pólů hodně kontinentální kůry , skalní záznam ukazuje neobvykle nízkou hladinu moře v dobách ledových, protože tam bylo hodně polární pevniny, na které se mohl hromadit sníh a led. V dobách, kdy se pevniny shlukovaly kolem rovníku, měly doby ledové na hladinu moře mnohem menší vliv.

Po většinu geologického času byla dlouhodobá průměrná hladina moře vyšší než dnes (viz graf výše). Pouze na hranici Perm - Triasu před ~ 250 miliony let byla dlouhodobá průměrná hladina moře nižší než dnes. Dlouhodobé změny průměrné hladiny moře jsou důsledkem změn v oceánské kůře , přičemž se očekává, že sestupný trend bude pokračovat ve velmi dlouhodobém horizontu.

Během glaciálně-interglaciálních cyklů za posledních několik milionů let se průměrná hladina moře pohybovala o něco více než sto metrů . Je to dáno především růstem a rozpadem ledových příkrovů (většinou na severní polokouli) s odpařováním vody z moře.

Středomoří je postupný růst jako Neotethys pánve, začala v Jurassic , ne najednou vliv na hladinu oceánu. Zatímco se Středozemí formovalo během posledních 100 milionů let, průměrná hladina oceánu byla obecně 200 metrů nad současnými hladinami. Nicméně, největší známý příklad mořské záplavy bylo, když Atlantik porušil Gibraltarský průliv na konci Messinian slanostní krize před 5,2 miliony let. To obnovilo hladiny Středozemního moře na náhlém konci období, kdy povodí vyschlo, zřejmě kvůli geologickým silám v oblasti úžiny.

Změny v geologickém čase

Hladina moře se během geologického času změnila . Jak ukazuje graf, hladina moře je dnes velmi blízko nejnižší úrovně, jaké kdy bylo dosaženo (nejnižší hladina se vyskytovala na hranici Perm - Trias asi před 250 miliony let).

Během poslední doby ledové (na maximu asi před 20 000 lety) byla světová hladina moře asi o 130 m nižší než dnes, kvůli velkému množství mořské vody, která se vypařila a byla uložena jako sníh a led , většinou v Laurentide Ledová pokrývka . Většina z toho se roztavila asi před 10 000 lety.

Stovky podobných ledovcových cyklů se odehrály v celé historii Země . Geologové, kteří v průběhu času studují polohy ložisek pobřežních sedimentů, zaznamenali desítky podobných posunů pobřežních linií směrem k pevnině spojených s pozdějším zotavením. Výsledkem jsou sedimentární cykly, které lze v některých případech korelovat po celém světě s velkou jistotou. Toto relativně nové odvětví geologické vědy spojující eustatickou hladinu moře se sedimentárními ložisky se nazývá sekvenční stratigrafie .

Nejaktuálnější chronologie změn hladiny moří prostřednictvím fanerozoika ukazuje následující dlouhodobé trendy:

• Postupně stoupá hladina moře přes kambriu
• Relativně stabilní hladina moře v ordoviku , s velkým poklesem spojeným s zaledněním na konci ordoviku
• Relativní stabilita na nižší úrovni během siluru
• Postupný pokles přes devonu , pokračuje přes Mississippian do dlouhodobého minima na Mississippian / Pennsylvanian hranice
• Postupný vzestup až do začátku permu , následovaný mírným poklesem trvajícím až do druhohor .

Hladina moře stoupá od posledního ledovcového maxima

Globální hladina moře během posledního glaciálního období

Během deglaciace mezi přibližně 19–8 ka stoupala hladina moře extrémně vysokou rychlostí v důsledku rychlého tání Britského Irska, Fennoscandu, Laurentidu , Barents-Kara , Patagonie , Innuitianských ledových příkrovů a částí antarktického ledového příkrovu . Na začátku deglaciace asi před 19 000 lety mohla krátká, maximálně 500 let dlouhá glacio-eustatická událost přispět až 10 m k hladině moře s průměrnou rychlostí asi 20 mm/rok. Ve zbytku raného holocénu se rychlost vzestupu hladiny moře pohybovala od minima kolem 6,0–9,9 mm/rok až po 30–60 mm/rok během krátkých období zrychleného stoupání hladiny moří.

Solidní geologické důkazy, založené převážně na analýze hlubokých jader korálových útesů , existují pouze pro 3 hlavní období zrychleného vzestupu hladiny moře, nazývané pulzy tavné vody , během posledního deglaciace. Jsou to pulzy Meltwater 1A mezi zhruba 14 600 a 14 300 lety; Pulzní tok taveniny 1B přibližně před 11 400 a 11 100 lety; a Meltwater puls 1C před 8 200 a 7 600 lety. Meltwater puls 1A byl 13,5 m vzestup za asi 290 let se středem před 14 200 lety a Meltwater puls 1B byl 7,5 m vzestup za asi 160 let se středem před 11 000 lety. Naproti tomu období mezi 14 300 a 11 100 lety, které zahrnuje interval Younger Dryas , bylo intervalem sníženého vzestupu hladiny moře přibližně o 6,0–9,9 mm/rok. Meltwater puls 1C byl soustředěn před 8 000 lety a způsobil nárůst o 6,5 m za méně než 140 let, takže hladiny moře před 5 000 lety byly asi o 3 m vyšší než dnes, což v mnoha místech dokazují fosilní pláže. Takové rychlé rychlosti stoupání hladiny moře během událostí tající vody jasně znamenají velké události ztráty ledu související s kolapsem ledového příkrovu. Primárním zdrojem mohla být tavená voda z antarktického ledového příkrovu. Jiné studie naznačují zdroj severní polokoule pro meltwater v ledovém archu Laurentide.

V poslední době je široce přijímáno, že pozdní holocén, před 3000 kalendářními lety, byl současný, hladina moře byla téměř stabilní před zrychlením rychlosti vzestupu, které je různě datováno mezi lety 1850 a 1900 n. L. Pozdní holocénní vzestup hladiny moře byl odhadnut na základě důkazů z archeologických nalezišť a pozdně holocénních přílivových bažinných sedimentů v kombinaci s měřidlem přílivu a satelitů a geofyzikálním modelováním. Tento výzkum například zahrnoval studie římských studní v Caesarea a římských piscinae v Itálii. Tyto metody v kombinaci naznačují průměrnou eustatickou složku 0,07 mm/rok za posledních 2000 let.

Od roku 1880 oceán začal prudce stoupat a v roce 2009 se vyšplhal celkem na 210 mm (8,3 palce), což způsobilo celosvětovou erozi a stálo miliardy.

Hladina moře stoupla v průběhu 19. století o 6 cm a ve 20. století o 19 cm. Důkazem toho jsou geologická pozorování, nejdelší instrumentální záznamy a pozorovaná rychlost vzestupu hladiny moře ve 20. století. Geologická pozorování například ukazují, že za posledních 2 000 let byla změna hladiny moře malá s průměrnou rychlostí pouze 0,0–0,2 mm za rok. To je srovnatelné s průměrnou rychlostí 1,7 ± 0,5 mm za rok pro 20. století. Baart a kol. (2012) ukazují, že je důležité vzít v úvahu účinek 18,6letého lunárního nodálního cyklu, než by mělo být ukončeno zrychlování růstu hladiny moře. Na základě údajů měřidla přílivu a odlivu se rychlost globálního nárůstu průměrné hladiny moře v průběhu 20. století pohybuje v rozmezí 0,8 až 3,3 mm/rok, s průměrnou rychlostí 1,8 mm/rok.

Reference