En av de mest deprimerande effekterna av den globala uppvärmningen är ökningen av havsnivån. Forskare använder ofta den berömda bibliska legenden om Noas ark för att illustrera deras oroande förutsägelser - det vill säga, vad som väntar mänskligheten inom en snar framtid.
Men sådana uttalanden om den kommande utbredda attacken av vatten är mycket dramatiserade. Enligt nya studier kommer issmältningen inte att leda till en katastrof av en universell skala: oavsett hur konstigt det kan låta, på vissa platser, tvärtom, kommer tvärtom att försvinna, och utsätta betydande markområden.
Till att börja med, låt oss se varför glaciärsmältning påverkar havsnivån i allmänhet. Om du till exempel lägger isbitar i en behållare med vatten förändras dess nivå inte när de smälter. Således bör försvinnandet av själva den arktiska isen inte påverka havets och landets gränser. Men havet, som mätningarna visar, kommer fortfarande, och detta händer av följande skäl: när vatten blir varmare expanderar det, som de flesta ämnen, och dess utflöde från glaciärerna ökar så småningom havets volym.
Ekologer har länge sagt att om iskapseln smälter helt kommer havsnivån att öka med uppskattningsvis sju meter. För vissa kust- och hamnstäder kan detta vara en katastrof. Mot bakgrund av dessa apokalyptiska förutsägelser verkar teorin om en sjunkande havsnivå absurd vid första anblicken, särskilt med tanke på hur länge vi har blivit skrämda av den kommande översvämningen. Specialister bör ha tunga argument för att radikalt korrigera sin synvinkel.
Det bör dock noteras med en gång att vi inte talar om de genomsnittliga indikatorerna för vattentillväxt - havet fortsätter att stiga stadigt och tar bort cirka tre centimeter per år från land. Det är bara att i praktiken är dessa förändringar extremt ojämna - allvar och geografiska egenskaper hos havsbotten i Antarktis gör sina betydande ändringar. Det vetenskapliga samhället har länge ignorerat dessa faktorer, men nu när de beaktas visade det sig att havet i vissa delar av världen verkligen kommer att avta från kusten.
Havsbotten har en bestämd lättnad med egna kullar och lågland, och höjdskillnaderna når åtminstone flera tiotals meter. Och tunga ismassor har inte den sista effekten på bildandet av jordskorpan: tektoniska plattor sjunker under sin vikt, men längs kanten på isackumulationerna, tvärtom, "sväller", och lyfter upp öarna som ligger ovanför den. Oceanografer uppmärksammade sådana förändringar av jordens yta redan under 1800-talet när de studerade påverkan av glaciärer i Nordamerika och Eurasien.
Under ismassans vikt böjde planetens yta så mycket som femhundra meter. I slutet av istiden började jordskorpan återhämta sig, och trots de senaste 20 tusen åren har denna process ännu inte slutförts. Till exempel lägger Hudson Bay-området till och med en tum per år, och vissa förhöjda regioner sjunker fortfarande.
Liknande tektoniska processer kommer alltid att startas även med den nuvarande issmältningen. Bottentopografin i Antarktisregionerna kommer att genomgå förändringar: plattorna, befriade från den isiga vikten, kommer att återgå till sin rättmätiga plats, och regionerna längs kanterna på glaciären börjar sjunka. Forskare försöker nu förutsäga hur den förändrade positionen för sömmar och dalar kommer att påverka havsnivån. Slutsatserna är tvetydiga: till exempel Boston och New York kommer att befinna sig i en översvämningszon, medan Skottland tvärtom kommer att ha mer "torra" områden.
Kampanjvideo:
Men jordens topografi är inte den enda faktorn som påverkar havets beteende i ljuset av den globala uppvärmningen. Samma 1800-tal föreslog fysiker Robert Woodward från US Geological Survey gravitationseffekten av islager på det omgivande vattnet. Enligt hans fynd kan glaciärer, liksom alla andra massiva föremål, attrahera vatten och skapa ett slags vattenrutschbanor runt dem.
Följaktligen kommer smältning att frigöra inte bara vatten bundet i form av is utan också vatten bundet av isvikt. Woodwards vetenskapliga forskning 1976 fortsatte av William Farrell och James Clark, som försökte tillämpa denna teori vid beräkning av havsnivåförändringar i slutet av den senaste istiden.
Lite senare försökte Clark, styrd av teorin om "glacial tyngdkraft", att beräkna hur kartan över jorden skulle förändras med försvinnandet av den västantarktiska isarken. Det visade sig att även om den genomsnittliga havsnivån kommer att stiga, kommer vattnet att falla i vissa områden i södra oceanen.
Clarkes studie skapade ett visst intresse för det vetenskapliga samhället, men i allmänhet fortsatte oceanografer att bygga förenklade modeller för vattenfördelning under den globala uppvärmningen, utan att ta hänsyn till glaciärernas gravitationseffekter. I sina studier, märkligt nog, ignorerade de envist till och med avläsningarna av TOPEX / Poseidon-satelliten, som på 1990-talet bekräftade gravitationens inflytande på havslandskapet.
Men Jerry Mitrovitsa från Harvard University (USA) uppmärksammade detta. Det var genom hans ansträngningar som gravitationsfaktorn senare erkändes i det vetenskapliga samfundet. Mitrovicas team presenterade beräkningar där inte sista platsen gav glaciärens "attraktiva kraft". Resultaten från forskarna chockade oceanografer: enligt nya data, så snart glaciären smälter, kommer vattennivån att falla inom en radie på cirka 2 tusen kilometer från den.
Så om Grönland försvinner helt kommer sjönivån utanför Skottlands kust att sjunka med mer än tre meter, och i Island kommer vattnet att falla med alla tio meter. Utanför Europas kust förväntas bara en liten vattenökning, åtminstone inte av de sju meter som forskare tidigare skrämde oss med. Men om havet i vissa regioner avtar, kommer det säkert att vinna tillbaka i andra områden på planeten. I synnerhet kommer det att komma hårda tider för kuststäder i Sydamerika - där kommer havsnivån att stiga med 10 m.
Förutom gravitationseffekten, vid beräkningen av förändringen i världshavets nivå, tog Mitrovica hänsyn till ytterligare en faktor, som också tidigare har förbises - glaciärens inflytande på jordens rotationsaxel. Enligt en geofysikerforskning kommer jordens rotationsaxel att förskjutas med cirka en halv kilometer, vilket också kommer att påverka havsnivån i olika områden på jorden när den massiva isarken smälter.
Till exempel, med fullständig frigöring av Grönland från is och den efterföljande förskjutningen av rotationsaxeln, kommer ekvatorialbukten att lutas något, vilket resulterar i att undervattenskullarna kommer att växa på vissa platser med en halv meter.
Man bör dock inte glömma att Västantarktis tillsammans med Grönland är den viktigaste deltagaren i den globala uppvärmningsprocessen, och det kan göra vissa justeringar i fördelningen av vattenmassorna. Isolerat kommer smältningen av dess is att leda till en minskning av havsnivån utanför kusten i Antarktis och en liten ökning av vatten nära södra spetsen i Sydamerika. Men USA: s östkust, som förresten sakta sjunker efter istiden, kommer att ha svårt - där kommer havsnivån att överstiga världsgenomsnittet med 25%.
Nu står forskare inför en svår uppgift: att analysera konsekvenserna av smältning av både Grönland och Väst-Antarktis tillsammans och skapa en fullfjädrad modell för distribution av vattenmassor, med hänsyn till utflödet av vatten från både norr och söder om planeten. Grönland försvinner nu i mycket snabbare takt än de antarktiska glaciärerna smälter, och detta är utan tvekan tråkiga nyheter för Sydamerika.
Västra Antarktis har emellertid fortfarande en chans att ta sig över Grönland vid smältningen, eftersom en betydande del av dess glaciärer ligger under havsnivån, och, som ni vet, smälter varmt vatten is snabbare än luft. I detta fall bör man, med beaktande av gravitationseffekten, vänta på tillbakadragande av vatten från Antarktisstränderna, och sedan måste havstrycket begränsas av USA: s invånare.
Hur som helst, erkännandet av faktorn för glaciärernas gravitationseffekt och dess detaljerade studie kommer att göra det möjligt att utarbeta en mer detaljerad och sann modell för de kommande förändringarna i förhållandet mellan land och vatten.
"Från en oenighet om uppskattningar av havsnivån stiger vi gradvis mot en sammanhängande teori som förenar motstridiga data från olika geografiska regioner," säger Mark Siddall, klimatforskare vid University of Bristol.
Under tiden arbetar experterna hårt för att ta reda på vilka vattenmassor som kommer att vara mer energiska - från norr eller söder kan vi bara gissa vad som kommer fram och vad som kommer att drunkna.
