Статья: Берегозащита в свете повышения уровня мирового океана
Повышение уровня мирового океана (далее - УМО) является проблемой планетарного масштаба из-за таяния ледникового покрова планеты. По поводу причин таяния ледников не существует разногласий научного сообщества – это глобальное потепление. А вот по поводу причин глобального потепления существует несколько версий, основных из которых две:
1 - это естественный процесс, связанный с цикличными колебаниями средней температуры на планете (в межледниковый период после последнего ледникового периода около 18 тыс. лет назад).
2 – это происходит вследствие деятельности человеческой цивилизации, а именно бесконтрольного сжигания углеводородного топлива.
Анализ результатов исследований ведущих научных центров по изучению изменений климата на планете и влияние данных изменений климата на изменение (в нашем случае- повышение) уровня мирового океана, позволяет сделать основные выводы:
1. Повышение УМО - проблема глобальная и серьезная, но не настолько актуальная, чтобы паниковать. Заявленные ранее темпы повышения УМО оказались в некоторой степени завышенными.
Сейчас современные представления о темпах повышения УМО таковы: прогноз на 2100 год
·Наихудший сценарий - не более 2 м.
·Умеренный сценарий - до 1 м.
·Ожидаемый сценарий - 0,6 - 0,7 м.
Ожидаемый сценарий наиболее реалистичен. Но это при условии удержания роста среднегодовой температуры (далее – СГТ) в пределах 1,5°С. Если не удастся удержать температуру, то последствия будут соответствующими. Ожидается, что при таких, менее благоприятных сценариях, УМО поднимется до 1 метра и более. Все зависит от температуры и, соответственно, от скорости таяния льдов.
Рис. 1. Различные сценарии повышения уровня Мирового океана к 2100 году (Опубликовано 14.08.2020 г. Climate.gov. Climate Change: Global Sea Level. BY REBECCA LINDSEY). Выделен зеленым цветом наиболее вероятный сценарий
При самом неблагоприятном сценарии УМО повысится до 2 метров.
Скорость таяния льдов имеет ключевой значение. Именно от нее зависят темпы повышения УМО. В настоящее время и решающее значение имеют при этом процессы таяния льдов Антарктиды и в меньшей степени льдов Гренландии. Как раз инертность, растянутость во времени процесса таяния льдов и спасает человечество от катастрофических последствий повышения СГТ.
Чуть более 100 тыс. лет назад так и было, когда СГТ достигла своего пика (около 18°С), но лед Антарктиды в основном сохранился. Тогда уровень УМО поднялся относительно нынешнего на 6 - 9 метров. Если учесть, что при полном таянии льдов приведет к повышению УМО на 70 метров и ключевой вклад в этом Антарктиды, то получаем, что в ту эпоху глобального потепления ледовый континент потерял около 10 % объема льда. Может быть, он потерял бы и больше, если бы период повышенной температуры был не таким кратковременным.
Последний ледниковый период (последняя ледниковая эпоха, вюрмское, вислинское или валдайское оледенение) продолжался около 100 тысяч лет. Он начался примерно 115–110 тысяч лет назад в Северной Европе и завершился около 11 – 12 тысяч лет назад. Причем завершался ледниковый период относительно равномерно в течение приблизительно 10 тысяч лет. По мере таяния ледников УМО повысился на 130 метров, т.е. в среднем за 100 лет на 1,3 метра. Это сравнимо современными ожидаемыми темпами повышения УМО.
Ледяной покров планеты включает континентальные и шельфовые. Вклад в повышение УМО носит только континентальный лед, т.е. лед, покрывающий сушу при его таянии и сползании с материка. Именно момент погружения или обрушения льдов в воду и сказывается на повышении уровня воды. Таяние же шельфовых льдов и айсбергов никак не сказывается на УМО.
Между тем, по мнению ученых, именно шельфовые ледники предохраняют континентальные льды от таяния. Некоторую роль играет возникающая при этом повышенная влажность воздуха. Она вызывает выпадение большего количества снега, который спрессовываясь и превращаясь в лед, частично компенсирует потери от таяния.
При повышении СГТ на 4С и более, т.е. температуры, при которой теоретически могут исчезнуть все льды на планете, не означает, что это может произойти в обозримом будущем. Все будет определяться скоростью таяния ледников, а также от значения СГТ. Оценки темпов таяния ледников является предметом дискуссий.
Рис. 2. Европа, европейская часть России и Ближний Восток при подъёме УМО на 70 м (при условии, что растают все ледники планеты)
2. Насколько темпы повышения УМО зависят от деятельности человека - вопрос открытый. Однако позиция ООН и мирового сообщества понятная и правильная: как можно раньше, на всякий случай, ограничить выбросы СО2, использование ископаемых видов топлива в том виде, как оно используется сегодня. Тем более его запасы ограничены, и человечеству нужно больше усилий прилагать по поиску альтернативных видов энергии. Это делается в целях удержания СГТ в пределах 1,5 С к концу 21 века.
Рассмотрим два сценария: повышение УМО: на 1 и 2 метра.
Повышение УМО на 1 метр
Это может произойти при условии, если СГТ повысится чуть более, чем на 2 С.
Пострадают с основном островные государства и прибрежные территории на всех континентах.
Какие государства пострадают больше всего:
Могут исчезнуть Мальдивы (средняя высота коралловых атоллов и более 1000 островов над уровнем моря составляет 1 метр), Багамские острова, Маршалловы острова, Государство Кирибати в Микронезии, Государство Тувалу в Полинезии.
США (штат Майями, Новый Орлеан на реке Миссисипи, ), в Европе: Италия (Венеция в Венецианской лагуне Адриатического моря), Нидерланды (более половины территории отвоевана у моря), в частности, Амстердам и Гаага на берегу Северного моря будут подтоплены; Ближний Восток: Ирак (Басра на реке Шатт-эль-Араб, Юго-восточная Азия: Вьетнам (Хоиомин в дельте реки Меконг), Тайланд (Бангкок), Бангладеш, Индия (Калькутта в дельте реки Ганг)
Повышение УМО на 2 метра
Это может произойти при условии, если СГТ повысится чуть более, чем на 4 С.
Будут продолжать уходить под воду островные государства. Кроме приведенных выше государств пострадают Германия (низменные северные территории, Гамбург)
Что касается России, то пострадают из-за затоплений и подтоплений Санкт-Петербург, Архангельск, Северодвинск в дельте Северной Двины. Азовское побережье Краснодарского края и Республики Крым, Прикаспийская низменность, Нарьян-Мар в дельте Печоры.
При превышении 2-х метрового уровня пострадают Нью-Йорк, Лос-Анжелес, Сан-Франциско, Шанхай, Лондон и др.
3. Странам, в которых имеются города, застраивавшиеся в условиях вечной мерзлоты, придется пересматривать нормы проектирования на данных территориях. Разрабатывать технологии упрочнения грунтов основания зданий и сооружений, усиления фундаментов существующих зданий и сооружений
4. Странам, имеющим морские границы, необходимо принять комплекс мер по системному учету повышения УМО, а именно:
Следует уже начать корректировать нормы проектирования при строительстве и реконструкции берегозащитных гидротехнических сооружений с учетом повышения УМО на 1 м. Существующие берегозащитные сооружения через несколько десятилетий перестанут выполнять свои функции из-за того, что параметры сооружений не будут соответствовать изменившимся параметров волн и течений.
ограничить градостроительную деятельность на территориях, подверженных затоплению и подтопления в случае экономической нецелесообразности их инженерной защиты.
направить свои усилия на развитие отрасли строительства берегозащитных сооружений в целом и в следующих направлениях:
а) Искусственные острова и территории
б) Плавучие строительные, производственные и жилые комплексы
в) Плавучие берегозащитные волногасящие сооружения
Более подробно о тенденциях развития берегозащиты в связи с повышением уровня мирового океана, рассмотрим в следующих статьях.