Australien är en stor kontinent, men en kustnation. Om 80% av australierna bor inom 50km av kusten och en havsnivåhöjning av 1.1-meter (ett avancerat scenario för 2100) skulle ge en A $ 63 miljard (i 2008-dollar) värd för bostadshus i riskzonen.
Någon som bor längs Sydneys norra stränder, särskilt i Collaroy, såg i första hand den skada som havet kan utbreda på kustfastigheter när kusten drabbades av en svår östkusten låg under en kungvatten i juni.
Det finns många olika faktorer som avgör vilka kusthem eller förorter som är mest utsatta för översvämning eller erosion, antingen nu eller i framtiden. I en översyn publicerad som en del av en serie producerad av Australiensisk energi och vattenutbyte initiativet undersökte vi orsakerna till extrema havsnivåer och kustkonsekvenser i Australien, hur de har förändrats och hur de kan förändras ännu mer. Medan stora framsteg har gjorts under de senaste årtiondena kvarstår många frågor.
Den första faktorn att överväga är den genomsnittliga havsnivån i förhållande till markhöjd. Denna "bakgrund" havsnivå varierar, både från år till år och säsong till säsong. Beroende på var du bor och vad klimatet gör kan bakgrundsnivåerna fluktuera med upp till cirka 1m. Runt Australiens nordkust, till exempel El Niño och La Niña, kan det orsaka stora variationer i årsnivå till havs.
Ovanpå detta är tidvattnen, som stiger och faller förutsägbart, och vars intervall varierar beroende på plats och fas av månen. De flesta platser har två tidvatten per dag, men nyfiket vissa har bara en - inklusive Perth.
Dessutom är effekten av vädret, de mest anmärkningsvärda kortsiktiga effekterna är stormsteg och stormvågor. Under en överskott pressar stormen extra vatten på kusten genom en kombination av vindtryck, våguppbyggnad och förändringar i atmosfärstrycket. Självklart är dessa faktorer mycket mer lokaliserade än tidvatten.
Extrema havsnivåhändelser, som den som slog Sydney i juni, kan uppstå av isolerade händelser som stormstörningar. Men oftare beror de på en kombination av naturfenomen som inte kan betraktas som extrema. I Sydney justerades flera faktorer: en stormstråle som drivs av en östkusten låg, en ovanlig vågriktning, en kungvatten och en högre än genomsnittlig bakgrundshavsnivå.
Dessa processer har redan kapacitet att förstöra kusthem och infrastruktur. Men för framtiden måste vi också faktor i klimatförändringarna, vilket kommer att öka bakgrundsnivå och kan också ändra stormen och frekvensen.
Långsiktiga trender
Den genomsnittliga havsnivån i australiensiska vatten har stigit till priser som liknar (men precis under) det globala genomsnittet. Eftersom 1993, Australiska tidvattenmätare visar en genomsnittlig ökning av 2.1mm per år, medan satellit observationer avslöja en global genomsnittlig ökning av 3.4mm per år.
Det som verkligen räknas är extrema havsnivåer, och dessa har stigit på ungefär samma takt, vilket innebär att den stigande bakgrunden havsnivån är en ganska bra guide till hur extrema ökar.
Effekterna av en kungvatten på Queenslands Gold Coast. Bruce Miller / CSIRO, CC BYDenna trend kommer att fortsätta i framtiden, även om mer energiska stormsystem kan orsaka större stormsteg och därmed högre satser på extrema havsnivåer på vissa ställen. Ofligare stormar är också inställda för att göra extrema havsnivå händelser vanligare.
Med 2100 är den globala genomsnittliga havsnivån projicerade att stiga med 0.28-0.61m, jämfört med perioden 1986-2005, om detta sekels globala uppvärmning kan hållas till omkring 1 ℃. Men om växthusgasutsläppen fortsätter att öka till sin nuvarande ränta, är världen i linje för havsnivåhöjningar av 0.52-0.98m.
Denna ökning kommer inte att vara enhetlig runt Australiens kust. Östkusten kommer sannolikt att uppleva upp till 6cm mer havsnivåhöjning än det globala genomsnittet av 2100 på grund av den förväntade uppvärmningen och förstärkningen av East Australian Current.
Utvecklingen i Australiens väder och vågor är svårare att förutsäga. Satellitmätningar under de senaste 30-åren föreslår att vågorna blir något högre i södra oceanen, och klimatmodeller föreslår det detta kan fortsätta. När troperna fortsätter att expandera med klimatförändringar kommer bandet av västra vindar över södra oceanen att dra sig tillbaka söderut och stärka, piska upp högre vågor som kommer att resa till Australiens sydkust som sväller. Å andra sidan kan försvagningsvindar närmare Australien bidra till att dämpa våghöjder. På Australiens östkust antyder klimatmodeller färre stora våghändelser på grund av minskande stormighet i Tasmanhavet i framtiden.
En betydande utmaning som vi möter har inte tillgängliga data för att övervaka förändringarna längs vår sydkust. Australien har den längsta öst-västliga kontinentalsockeln i världen, men vi har bara en handfull vågbockar för att mäta dessa processer. Många av kusten övervakas inte trots omfattande frågor om kusthantering.
Vår förståelse för extrema havsnivåförändringar i Australien är också begränsad av tillgänglig tidvattensdäck. Endast två digitala tidvattenmätare (i Fremantle och Fort Denison) sträcker sig tillbaka till åtminstone det tidiga 20th århundradet, och registrerar någon annanstans runt kusten brukar spänna mindre än 50 år.
Vår undersökning upptäckte emellertid att det finns möjlighet att öka längden på tillgängliga poster genom att digitalisera gamla pappersmätare. Detta kan förlänga flera poster längs våra sydliga och tropiska kustlinjer.
Vi har också stora luckor i vår kunskap om hur våra kustlinjer kommer att förändras genom översvämningar och erosion. De enkla metoderna som används för att förutsäga kusterosion kan underskattar erosionen signifikant, särskilt i flodmynningar.
Med tanke på den stora stadsinfrastrukturen som ligger i flodmynningar, och det faktum att de är sårbara både för kuststor och flodflod, är detta en av de många viktiga frågorna om livet vid kusten som vi fortfarande behöver svara på.
Om Författarna
Kathleen McInnes, senior forskare, CSIRO; Mark Hemer, Seniorforskare, Oceaner och Atmosfär, CSIRO, och Ron Hoeke, Littoral oceanograf, CSIRO
Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.
relaterade böcker
