Globalne ocieplenie „kołysze” naszą planetą. Łączy się to ze wzrostem liczby morskich sztormów

W tym artykule:

1. Coraz wyższe fale oceaniczne
2. Fale oceaniczne i sejsmiczne
3. Wzrost na przestrzeni dekad
4. Rekordowe sztormy
5. Zapobiec katastrofie

Gdy fale oceaniczne wznoszą się i opadają, wywierają nacisk zarówno na dno morskie, jak i struktury poniżej. Tym samym generują fale sejsmiczne. Są tak potężne i rozległe, że sejsmografy odbierają je jako jednostajne dudnienie. W ostatnich dziesięcioleciach sygnał ten staje się coraz bardziej intensywny. Naukowcy łączą to z coraz bardziej burzliwymi morzami, a co za tym idzie z wyższymi falami oceanicznymi.

Coraz wyższe fale oceaniczne

W opublikowanym na łamach czasopisma „Nature Communications” badaniu profesor geofizyki Uniwersytetu Stanowego w Kolorado Richard Aster oraz jego grupa badawcza, prześledzili ten wzrost na przestrzeni ostatnich czterech dekad. Analizowane przez naukowców globalne dane, wraz z innymi oceanicznymi, satelitarnymi i regionalnymi badaniami sejsmicznymi, pokazują trwający od dziesięcioleci wzrost energii fal, który zbiega się z rosnącymi sztormami przypisywanymi również rosnącym globalnym temperaturom.

Tylko co wspólnego mogą mieć globalne sieci sejsmograficzne oraz ocieplenie klimatu? Sejsmografy kojarzymy głównie z urządzeniami rejestrującymi wstrząsy w skorupie planety oraz pozwalającymi dzięki temu tworzyć obrazy wnętrza danego ciała niebieskiego. Ale te wyjątkowo czułe instrumenty rejestrują również inne zjawiska sejsmiczne. W tym te generowane przez działalność człowieka, oraz zjawiska naturalne: erupcje wulkanów, uderzenia meteorytów czy trzęsienia lodowców. Wychwytują również te wywołane działaniem wiatru i wody.

Fale oceaniczne i sejsmiczne

Okazuje się, że najbardziej powszechnym sejsmicznym sygnałem tła jest huk wytwarzany przez sztormowe fale oceaniczne. Fale oceaniczne generują sygnały mikrosejsmiczne na dwa sposoby:

• Pierwszym jest tzw. mikrosejsm wtórny, który pulsuje w okresie od około 8 do 14 sekund. Gdy grupy fal przemieszczają się po oceanach w różnych kierunkach, interferują ze sobą, powodując zmiany ciśnienia na dnie morskim.
• Drugi sposób, w jaki fale oceaniczne generują globalne sygnały sejsmiczne, nazywa się pierwotnym procesem mikrosejsmicznym. Sygnały te są wywołane przez przemieszczające się fale oceaniczne bezpośrednio popychające i ciągnące dno morskie. Ponieważ ruchy wody w falach gwałtownie spadają wraz z głębokością, dzieje się tak w regionach, w których głębokość wody jest mniejsza niż ok. 300 metrów. Pierwotny sygnał mikrosejsmiczny jest widoczny w danych sejsmicznych jako jednostajny szum z okresem od 14 do 20 sekund.

Wzrost na przestrzeni dekad

W opublikowanym w „Nature Communications” badaniu naukowcy poddali analizie historyczną intensywność mikrosejsmu pierwotnego do późnych lat 1980., zebraną z 52 lokalizacji sejsmografów na całym świecie.

– Stwierdziliśmy, że 41 z tych stacji wykazało bardzo znaczący i postępujący wzrost energii na przestrzeni dziesięcioleci – wyjaśnia prof. Richard Aster. – Wyniki wskazują, że uśredniona globalnie energia fal oceanicznych do końca XX wieku rosła w średnim tempie 0,27% rocznie. Jednak od początku naszego wieku ten uśredniony globalnie wzrost stawki doszedł już do 0,35% rocznie – dodaje naukowiec.

Co to znaczy „sejsmologia” i czym zajmują się sejsmolodzy? Trzęsienia ziemi pod lupą naukowców

Otaczający nas świat skrywa wiele tajemnic. Naukowcy robią co mogą, by poznać wszystkie odpowiedzi na ziemskie zagadki, ale do ich rozwikłania potrzebna jest szeroka wiedza, nie tylko na tema...

Naukowcy podkreślają, iż największą ogólną energię mikrosejsmiczną zarejestrowano w bardzo burzliwych regionach Oceanu Południowego w pobliżu Półwyspu Antarktyda.

Rekordowe sztormy

– Wyniki pokazują jednak, że fale na Północnym Atlantyku nasiliły się najszybciej w ostatnich dziesięcioleciach w porównaniu z poziomami historycznymi. Jest to zgodne z ostatnimi badaniami sugerującymi, że intensywność sztormów na północnym Atlantyku i zagrożenia przybrzeżne rosną. Sztorm Ciarán, który w listopadzie 2023 r. uderzył w Europę potężnymi falami i wiatrami o sile huraganu, był tylko jednym z rekordowych przykładów – twierdzi Aster.

Trwające od dziesięcioleci zapisy mikrosejsmu pokazują również sezonową huśtawkę silnych zimowych burz między półkulą północną i południową. Uchwycono w nim tłumiące fale skutki wzrostu i kurczenia się lodu morskiego na Antarktydzie, a także wieloletnie wzloty i upadki związane z cyklami El Niño i La Niña oraz ich długoterminowy wpływ na fale oceaniczne i sztormy.

Zapobiec katastrofie

Te i inne niedawne badania sejsmiczne uzupełniają wyniki badań klimatu i oceanów, które pokazują, że sztormy i fale nasilają się wraz z ocieplaniem się klimatu.

Dodajmy, że oceany pochłonęły około 90% nadmiaru ciepła będącego pokłosiem rosnącej w ostatnich dziesięcioleciach emisji gazów, spowodowanej działalnością człowieka. Ta nadwyżka energii może przełożyć się na bardziej niszczycielskie fale i potężniejsze burze.

– Nasza analiza jest kolejnym ostrzeżenie dla ludności zamieszkującej nabrzeża. Pokazujemy rosnące zagrożenie coraz potężniejszymi falami oceanicznymi, które uderzając w linie brzegowe mogą uszkadzać infrastrukturę i wywoływać erozję lądu – wyjaśnia naukowiec

– Skutki rosnącej energii fal są dodatkowo potęgowane przez ciągły wzrost poziomu mórz, napędzany przez zmianę klimatu i osiadanie. To sprawia, iż musimy poważnie traktować konieczność łagodzenia zmian klimatycznych. Konieczne jest też zweryfikowanie naszego podejścia do infrastruktury nabrzeżnej oraz strategii ochrony środowiska – podsumowuje.

Źródło: Nature Communications, The Conversation

Nasz ekspert

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.