海平面上升 島嶼為什么不會(huì)被淹沒？

據(jù)預(yù)測(cè)，由于全球氣候變化而造成的洪水泛濫，使某些坐落在珊瑚礁上布滿砂石的島嶼在未來的幾十年內(nèi)將無法居住。

然而，由英國(guó)普利茅斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)國(guó)際研究表明，島嶼的命運(yùn)或許遠(yuǎn)遠(yuǎn)未定。

這份發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上的研究首次將島嶼形態(tài)的數(shù)值模型和物理模型實(shí)驗(yàn)結(jié)合來模擬珊瑚礁島（環(huán)礁國(guó)家唯一的可居住陸地）在海平面上升時(shí)的反應(yīng)。

結(jié)果表明，由礫石材料組成的島嶼會(huì)在波浪越過堤頂?shù)倪^程中演變，沙灘面的沉積物被轉(zhuǎn)移到島嶼表面。

在實(shí)驗(yàn)室中重建島嶼

為了進(jìn)行研究，科學(xué)家為位于圖塔瓦Funafuti環(huán)礁的法塔托島創(chuàng)建了比例模型，并對(duì)其進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，模擬預(yù)測(cè)了海平面上升的過程。

這意味著隨著海平面上升，島的最高點(diǎn)也會(huì)上升，科學(xué)家們表示，這種自然適應(yīng)可能會(huì)提供一個(gè)不同的未來，盡管有額外的管理挑戰(zhàn)，但該島嶼在近期還是有可以居住的可能，這可能涉及沉積物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可移動(dòng)的基礎(chǔ)設(shè)施和防洪的住房。

這項(xiàng)研究由普利茅斯海岸地貌學(xué)教授Gerd Masselink領(lǐng)導(dǎo)，與奧克蘭大學(xué)（新西蘭）和西蒙·弗雷澤大學(xué)（加拿大）的同事合作。

普利茅斯海岸過程研究小組負(fù)責(zé)人Masselink教授說：“面對(duì)氣候變化和海平面上升，珊瑚礁島是地球上最脆弱的沿海環(huán)境之一。先前對(duì)這些島嶼的未來可居住性的研究通常認(rèn)為它們是惰性結(jié)構(gòu)，無法適應(yīng)海平面上升的情況。這些研究總是預(yù)測(cè)沿海洪水和島嶼被淹的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)大大增加，在關(guān)于珊瑚礁島國(guó)社區(qū)未來的討論中，科學(xué)家已經(jīng)牢固確立了’島嶼喪失’的概念。反過來，這導(dǎo)致人們將注意力集中在建立結(jié)構(gòu)性沿海防御設(shè)施或準(zhǔn)備島嶼社區(qū)外逃上，而很少考慮其他適應(yīng)戰(zhàn)略?！?/p>

“重要的是要意識(shí)到，這些珊瑚礁島嶼已經(jīng)發(fā)展了千百年之久，這是由于高能波環(huán)境從礁石結(jié)構(gòu)中去除了物質(zhì)并將這些物質(zhì)沉積到礁石平臺(tái)的后面，從而形成了島嶼。實(shí)際上，它們的表面高度是由最活躍的波浪的情況所決定的，因此，海浪漫頂、洪水、淹沒島嶼不便于維護(hù)且有時(shí)危險(xiǎn)，但卻是必需的過程。”

作為研究的合著者，加拿大西蒙弗雷澤大學(xué)科學(xué)系主任Paul Kench表示：“該模型為我們模擬了未來島嶼對(duì)海平面上升的反應(yīng)，提高了我們解決地面變化的能力，讓我們了解未來這些島嶼會(huì)變成什么樣子。重要的是，我們的結(jié)果表明，在未來幾十年內(nèi)島嶼被吞沒并不是一種普遍而不可避免的結(jié)局。了解島嶼因海平面上升而發(fā)生的物理變化，為島嶼社區(qū)應(yīng)對(duì)氣候變化所導(dǎo)致的后果提供了其他選擇。需要強(qiáng)調(diào)的是，沒有一種普適戰(zhàn)略可以適用于所有島嶼社區(qū)，但也不是所有的島嶼都會(huì)迎來末日?！?/p>

為了進(jìn)行研究，科學(xué)家們創(chuàng)建了圖瓦盧Funafuti環(huán)礁法塔托島的比例模型，并將其放置在普利茅斯大學(xué)的沿海海洋與沉淀物輸送（COAST）實(shí)驗(yàn)室中。

為了模擬預(yù)測(cè)的海平面上升，科學(xué)家進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，由于水過度沖洗了該島并將沉積物沉積在該島的表面上，該島的頂點(diǎn)隨著海平面的上升而上升，同時(shí)向內(nèi)陸撤退。

科學(xué)家使用這些實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值模型，然后使用三個(gè)數(shù)值建模方案評(píng)估了該島如何適應(yīng)海平面上升0.75m的情況。這是政府間氣候變化專門委員會(huì)預(yù)測(cè)的2100年的全球海平面的平均增長(zhǎng)高度。

在數(shù)值模擬過程中，島頂上升了將近0.7m，這表明島可以跟得上海平面上升的節(jié)奏，并證實(shí)了實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，盡管精確的未來海平面上升速度對(duì)于島嶼的未來非常重要。

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