Områder langs norskekysten som oversvømmes ved en havnivåstigning, kan etter noen tusen år stige opp igjen av havet. En velkjent prosess ligger bak fenomenet.
Figur 1. Beregnet havnivåstigning etter at det er oppnådd isostatisk likevekt. Mørk blå farge viser områder som vil merke hele havnivåstigningen, mens blå heltrukken linje viser områder som vil merke halvparten av havnivåstigningen. Det hvite området er landområder som vil ha tilnærmet samme høyde over havet som det hadde før havnivået steg.
I del 1 sa vi at stigning i havnivået (eustasi) vil føre til at havbunnen synker inn omtrent en tredel av havnivåstigningen.
Samtidig vil kontinentene heves isostatisk, og denne hevingen vil i gjennomsnitt være to tredeler av havnivåstigningen. Dette skyldes at arealet av havområdene på jorda utgjør det dobbelte av landområdene. Prosessen kalles hydro-isostasi.
Figur 1 viser hvordan havnivåendring vil observeres i ulike områder av landet, etter at den hydro-isostatiske responsen er slutt.
Spørsmålet vi ønsker å besvare i denne artikkelen, er hvor fort den isostatiske responsen skjer. Først litt om dagens eustatiske havnivåstigning; bevegelse av havets overflate.
Termisk ekspansjon: Havet varmes opp
Det eustatiske havnivået styres av en rekke faktorer, og er ikke det samme overalt på kloden. Tidevannsmålinger viser at det globale havnivået i gjennomsnitt har steget med 2 mm/år de siste 150 år (etter at Den lille istid tok slutt).
I teorien kan dagens havnivåstigning skyldes at det blir tilført smeltevann fra dagens landbaserte isbreer og/eller termisk ekspansjon av havvannet på grunn av stigende temperatur.
I lenken nedenfor argumenterte vi for at dagens havnivåstigning i hovedsak skyldes termisk ekspansjon av havvannet. Grunnen er at satellittmålinger viser at det ikke har vært endring i gravitasjon over havområdene.
Dette betyr enten at det ikke er tilførsel av smeltevann i havene, eller at tilførselen av smeltevann motvirkes av at havbunnen fremdeles synker inn etter siste istid.
Våre beregninger viser at innsynkningen av havbunnen etter siste istid er slutt, noe som betyr at dagens havnivåstigning dermed i hovedsak skyldes termisk ekspansjon av havvannet.
Årsaken til den termiske ekspansjonen er temperaturøkning etter at Den lille istid tok slutt.
LES OGSÅ: Årsaken til dagens havnivåstigning
Fremtidens havnivå
Vi har argumentert for at termisk ekspansjon av havvannet som følge av naturlig temperaturvariasjon og forbruk av nesten all verdens petroleum over de neste 200 årene, kan føre til global havnivåstigning på mellom 40 og 70 cm.
Etter hvert som verdens forbruk av petroleum reduseres, vil også havnivåstigningen på grunn av termisk ekspansjon gå ned.
LES OGSÅ: Hvor høyt står havet i 2214?
Havnivåstigning som i hovedsak skyldes termisk ekspansjon vil ikke medføre isostatiske bevegelser, da lasten av vannet vil være uendret. Det er bare tilførsel av nytt smeltevann i havet som kan forårsake hydro-isostasi.
Hva framtiden vil bringe av økt havvann, er det delte meninger om. Det er smelting av isen på Grønland og Antarktis som kan bidra til betydelig tilførsel av smeltevann i havene. Smelting av Grønlands-isen vil imidlertid ikke føre til økt havnivå i Norge.
Noen mener at smeltingen vil bli så stor at det kan tilsvare flere meter global havnivåstigning i løpet av de kommende århundrene, andre estimater er mye lavere.
Uansett hva den globale havnivåstigningen ved tilført smeltevann kommer til å bli, vil den føre til hydro-isostatiske effekter. Som nevnt i del 1 vil den isostatiske responsen foregå over lang tid i forhold til de eustatiske endringene.
Vi har laget en modell der det foregår en jevn eustatisk havnivåstigning over de neste 500 år, for deretter å stoppe opp.
Vi vil her se på prosentvis endring i observert havnivå; det betyr derfor ingenting for beregningene hvor stor den globale havnivåendringen er. Den kan i teorien være 50 centimeter eller 5 meter.
Figur 2. Beregnet havnivåendring 500 år etter at havnivåstigningen er slutt (i prosent av havnivåstigningen).
For å beregne den hydro-isostatiske responsen, må vi vite litt om jordas reologi, det vil si elastisk tykkelse av litosfæren og viskositet i mantelen. Dette har vi redegjort for tidligere.
Først opp, så ned
Når havnivåstigningen i våre antakelser stopper opp etter 500 år, vil hydro-isostasien ha startet, men fortsatt være ganske ubetydelig. Havnivåstigningen rundt norskekysten vil de første 500 år være tilnærmet det samme som full eustatisk stigning.
Figur 2 over viser forholdene ytterligere 500 år senere, altså 500 år etter at havnivåstigningen har stoppet opp. Her ser vi at den isostatiske responsen har kommet godt i gang, og landet har begynt å heve seg i forhold til havbunnen.
Områder av Skandinavia har løftet seg mer enn 20 prosent i forhold til havbunnen, og den observerte havnivåstigningen er dermed redusert i forhold til tidligere.
Figur 3. Beregnet havnivåendring 2 000 år etter at havet sluttet å stige (i prosent av havnivåstigningen).
Etter ytterligere 1 500 år, vil observert havnivåendring bli kraftig redusert i hele landet.
Figur 3 viser at for eksempel Oslo og Trondheim da vil merke mindre enn 60 prosent av havnivåstigningen, mens Stavanger og Bergen omtrent 70 prosent. Innerst i Sognefjorden vil en merke mindre enn halve havnivåstigningen.
Den endelige havnivåstigningen som blir observert i landet ved isostatisk likevekt blir som vist i figur 1.
Som vi forstår, kan kystnære områder bli oversvømmet ved en kraftig havnivåstigning. Etter at den hydro-isostatiske responsen har kommet i gang, kan disse områdene langsomt dukke opp av havet igjen.
Men det vil ta ganske lang tid, flere tusen år.
Uttrykket «quoquo ascendit necesse est descendere» (alt som går opp, må komme ned) kan altså anvendes også for havnivåendringer. Men i dette tilfellet tar det mye lengre tid å komme ned enn å stige opp.
Hydro-isostasi er én av flere faktorer som det må tas hensyn til i prediksjon av framtidig havnivå. For Norge, er selvsagt også glasial isostasi en viktig faktor; det gjenstår flere tusen års heving av landet vårt forårsaket av siste istid.
Referanse
Fjeldskaar, W., 1989. Rapid eustatic changes – never globally uniform. In J. Collinson (ed.): Correlation in Hydrocarbon Exploration. Norwegian Petroleum Society, Graham & Trotman, pp. 13-19.
