Hur den globala uppvärmningen skakar jorden: Seismiska data visar att havsvågorna blir starkare i takt med att planeten värms upp

Havsvågor

När havets vågor stiger och sjunker utövar de krafter på havsbotten nedanför och genererar seismiska vågor. Dessa seismiska vågor är så kraftfulla och utbredda att de syns som ett stadigt dån på seismografer, samma instrument som används för att övervaka och studera jordbävningar.

Vågsignalen har blivit mer intensiv under de senaste årtiondena, vilket återspeglar alltmer stormiga hav och högre svallvågor.

I en ny studie i tidskriften Nature Communications har jag och mina kollegor följt denna ökning runt om i världen under de senaste fyra decennierna. Dessa globala data, tillsammans med andra havs-, satellit- och regionala seismiska studier, visar en decennielång ökning av vågenergin som sammanfaller med ökande stormighet som tillskrivs stigande globala temperaturer.

Globala seismografiska nätverk är mest kända för att övervaka och studera jordbävningar och för att göra det möjligt för forskare att skapa bilder av planetens djupa inre.

Dessa mycket känsliga instrument registrerar kontinuerligt en enorm mängd olika naturliga och mänskligt orsakade seismiska fenomen, inklusive vulkanutbrott, kärnkrafts- och andra explosioner, meteornedslag, jordskred och glaciärbävningar. De fångar också upp ihållande seismiska signaler från vind, vatten och mänsklig aktivitet. Seismografiska nätverk observerade till exempel den globala minskningen av seismiskt buller orsakat av människor när nedstängningsåtgärder infördes runt om i världen under coronapandemin.

Den mest globalt genomträngande av seismiska bakgrundssignaler är dock det ständiga dån som skapas av stormdrivna havsvågor och som kallas den globala mikroseismen.

I vår studie uppskattade och analyserade vi den historiska intensiteten för primär mikroseism tillbaka till slutet av 1980-talet vid 52 seismografplatser runt om i världen med lång historik av kontinuerlig registrering.

Vi fann att 41 (79%) av dessa stationer visade mycket signifikanta och progressiva ökningar av energin under årtiondena.

Resultaten visar att den globalt genomsnittliga vågenergin i havet sedan slutet av 1900-talet har ökat med en medianhastighet på 0,27 % per år. Sedan 2000 har dock den globalt genomsnittliga ökningen av hastigheten stigit med 0,35 % per år.

Vi fann den största totala mikroseismiska energin i de mycket stormiga områdena i Södra ishavet nära Antarktiska halvön. Men dessa resultat visar att vågorna i Nordatlanten har intensifierats snabbast under de senaste decennierna jämfört med historiska nivåer. Detta stämmer överens med ny forskning som tyder på att stormintensiteten i Nordatlanten och kustriskerna ökar. Stormen Ciarán, som drabbade Europa med kraftiga vågor och orkanvindar i november 2023, var ett rekordbrytande exempel.

Det decennielånga mikroseismregistret visar också hur starka vinterstormar säsongsmässigt pendlar mellan norra och södra halvklotet. Det fångar de vågdämpande effekterna av växande och krympande havsis på Antarktis, liksom de fleråriga toppar och dalar som förknippas med El Niño- och La Niña-cyklerna och deras långväga effekter på havsvågor och stormar.

Tillsammans kompletterar dessa och andra nya seismiska studier resultaten från klimat- och havsforskning som visar att stormar och vågor intensifieras i takt med att klimatet blir varmare.

Haven har under de senaste decennierna absorberat omkring 90 % av den överskottsvärme som är kopplad till de ökande utsläppen av växthusgaser från mänsklig verksamhet. Den överskottsenergin kan leda till mer skadliga vågor och kraftigare stormar.

Våra resultat utgör ytterligare en varning för kustsamhällen, där ökande våghöjder kan slå mot kustlinjer, skada infrastruktur och erodera marken. Effekterna av ökad vågenergi förvärras ytterligare av den pågående havsnivåhöjningen som drivs på av klimatförändringarna och av sättningar. Och de betonar vikten av att mildra klimatförändringarna och bygga upp motståndskraft i kustinfrastruktur och miljöskyddsstrategier.

Ytterligare information: Richard C. Aster et al, Increasing ocean wave energy observed in Earth’s seismic wavefield since the late 20th century, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-42673-w

Bli först med att kommentera

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte att publiceras.