Observerte havnivåendringer og deres opphav

Havnivåendringer kan observeres ved hjelp av vannstandsmålere og altimetrisatellitter. Vannstandsmålerne observerer havnivåendringer relativt landjorda langs kystlinjene, mens altimetrisatellittene måler endringer ute på åpent hav i forhold til en referanseramme eller jordas masse-middelpunkt.

For enkelte steder, finnes observasjonsserier fra vannstandsmålere som strekker seg helt tilbake til 1700-tallet. Observasjonsseriene fra satellittaltimetri er kortere og dekker kun de siste tiårene.

Globale havnivåendringer

En av verdens lengste målerserier av havnivå kommer fra Stockholm. Der er det gjort målinger helt siden 1774. Etter dette har det blitt satt opp flere hundre vannstandsmålere spredt rundt på jordkloden.

Observasjonsseriene fra dette nettverket er tilgjengelig for analyse og danner grunnlaget blant annet for å rekonstruere havnivået mer enn 100 år bakover i tid. Dette er en komplisert oppgave med tanke på at det er stor avstand mellom vannstandsmålerne og at målingene er begrenset til verdenshavenes kystlinjer og enkelte øyer. I tillegg finnes det perioder hvor flere av måleseriene mangler observasjoner.

Forhistoriske observasjoner

For å studere havnivåendringer riktig langt tilbake i tid, er forhistoriske observasjoner (paleodata) av stor verdi.

Disse viser at havnivået var relativt stabilt i ca. 3000 år før det begynte å stige sent på 1900-tallet (Kopp et al., 2016). Etter dette, fra 1901 til 2010, har verdenshavenes i gjennomsnitt steget med 1,7 ± 0,2 mm/år ifølge FNs klimapanels femte tilstandsrapport (Rhein et al., 2013). Denne rapporten konkluderer også med at det er sannsynlig at havstigningen har akselerert over den samme perioden.

Blant annet viser målinger fra altimetrisatellittene raskere stigning for perioden 1993 til 2010, det vil si ca. 3,2 mm/år.

Sjøvannets varmeutvidelse og avsmelting fra breer

Det er viktig å forstå hvorfor havnivået har endret seg blant annet for å øke troverdigheten til framskrivninger av havnivået.

Målinger viser at sjøvannets varmeutvidelse og avsmelting fra breer har vært de viktigste årsakene gjennom det 20. århundret (Church et al. 2013). Siden tidlig på 1990-tallet, har bidraget fra Grønland og Antarktis blitt stadig større. For en jord som blir varmere, forventes det at bidragene fra Grønland og Antarktis vil dominere i framtiden.

Havnivåendringer i Norge

Det nasjonale observasjonssystemet for havnivå driftes av Kartverket. Det består av et tjuetalls permanente vannstandsmålere og ca. 200 permanente GNSS-stasjoner. Observasjonsseriene fra vannstandsmålerne har varierende lengde. De eldste vannstandsmålerne ble etablert på slutten av 1800-tallet mens de nyeste ble satt i drift i begynnelsen av1990-tallet. De permanente GNSS-stasjonene overvåker hvor raskt landjorda stiger.

Målinger av relative havnivåendringer langs Norskekysten viser stor variasjon som følge av landheving (Simpson et al., 2015). For perioden 1960 til 2010, viser halvparten av de norske vannstandsmålerne at havnivået har sunket. Dette gjelder for eksempel i området rundt Oslofjorden og i deler av Midt-Norge, der landhevingen er raskere enn havstigningen.

Den andre halvparten av vannstandsmålerne viser moderat havstigning. For eksempel stiger det relative havnivået allerede i både Kristiansand og Stavanger. Dette er en ny situasjon med tanke på at havnivået i store deler av Skandinavia har sunket de siste 10 000 årene.

Geodetiske målinger

Ved å bruke geodetiske målinger, er det mulig å korrigere vannstandsmålerne for landheving og dermed få et estimat på hvor raskt havoverflata stiger i forhold til jordsenteret.

Dersom dette gjøres for målingene langs Norskekysten, viser det seg at havoverflata har steget med 1,9 ± 0,2 mm/år i forhold til jordsenteret gjennom perioden 1960 til 2010 (Simpson et al. 2015). Dette er i samsvaret med verdenshavenes gjennomsnitt. For denne perioden bidro varmeutvidelse av sjøvannet med mellom 0,5 og 1 mm/år og avsmelting fra landfast is med mellom 0,5 og 0,9 mm/år (Richter et al. 2012). I tillegg spiller lokale forandringer i saltkonsentrasjon, lufttrykk og vind en viss rolle over perioder på noen tiår.

Referanser

J. A., Church, N.J. White. (2011). Sea-Level Rise from the Late 19th to the Early 21st Century. Surv. Geophys, 32, 585-602, doi:10.1007/s10712-011-9119-1.

J.A. Church, P.U. Clark, A. Cazenave, J.M. Gregory, S. Jevrejeva, A. Levermann, M.A. Merrifield, G.A. Milne, R.S. Nerem, P.D. Nunn, A.J. Payne, W.T. Pfeffer, D. Stammer and A.S. Unnikrishnan (2013a): Sea Level Change. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA

R.E. Kopp, A.C. Kemp, K. Bittermann, B.P. Horton, J.P. Donnelly, W.R. Gehrels, C.C. Hay, J.X. Mitrovica, E.D. Morrow, S. Rahmstorf (2016). Temperature-driven global sea-level variability in the Common Era, P. Natl. Acad. Sci. USA, 113, E1434–E1441, doi:10.1073/pnas.1517056113, 2016.

M. Rhein, S.R. Rintoul, S. Aoki, E. Campos, D. Chambers, R.A. Feely, S. Gulev, G.C. Johnson, S.A. Josey, A. Kostianoy, C. Mauritzen, D. Roemmich, L.D. Talley, F. Wang (2013). Observations: Ocean. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

K. Richter, J.E.Ø. Nilsen, H. Drange (2012). Contributions to sea level variability along the Norwegian coast for 1960-2010. J. Geophys. Res., 117, doi:10.1029/2009JC007826

M. J. R. Simpson, J. E. Ø. Nilsen, O. R. Ravndal, K. Breili, H. Sande, H. P. Kierulf, H. Steffen, E. Jansen, M. Carson, O. Vestøl (2015). Sea Level Change for Norway: Past and Present Observations and Projections to 2100. Norwegian Centre for Climate Services report 1/2015, ISSN 2387-3027, Oslo, Norway.