Wie die globale Erwärmung die Erde erschüttert:Seismische Daten zeigen, dass die Meereswellen mit der Erwärmung des Planeten an Stärke gewinnen

Wenn die Meereswellen steigen und fallen, üben sie Kräfte auf den darunter liegenden Meeresboden aus und erzeugen seismische Wellen.Diese seismischen Wellen sind so stark und weit verbreitet, dass sie auf Seismographen, denselben Instrumenten, die zur Überwachung und Untersuchung von Erdbeben verwendet werden, als gleichmäßiges Pulsieren sichtbar sind.

Dieses Wellensignal ist in den letzten Jahrzehnten immer intensiver geworden und spiegelt zunehmend stürmische See und höheren Wellengang wider.

In einem neue Studie In der Zeitschrift Nature Communications haben Kollegen und ich diesen weltweiten Anstieg in den letzten vier Jahrzehnten verfolgt.Diese globalen Daten zeigen zusammen mit anderen Meeres-, Satelliten- und regionalen seismischen Studien einen jahrzehntelangen Anstieg der Wellenenergie, der mit zunehmender Stürmen aufgrund steigender globaler Temperaturen einhergeht.

Was Seismologie mit Meereswellen zu tun hat

Globale seismografische Netzwerke sind vor allem dafür bekannt, Erdbeben zu überwachen und zu untersuchen und Wissenschaftlern dies zu ermöglichen Bilder erstellen des tiefen Inneren des Planeten.

Diese hochempfindliche Instrumente zeichnen kontinuierlich eine enorme Vielfalt natürlicher und vom Menschen verursachter seismischer Phänomene auf, darunter Vulkanausbrüche, nukleare und andere Explosionen, Meteoreinschläge, Erdrutsche usw Gletscherbeben.Sie erfassen auch anhaltende seismische Signale von Wind, Wasser und menschlichen Aktivitäten.Beispielsweise beobachteten seismografische Netzwerke, dass der vom Menschen verursachte seismische Lärm weltweit abnahm, als überall auf der Welt Sperrmaßnahmen eingeführt wurden während der Coronavirus-Pandemie.

Das weltweit am weitesten verbreitete seismische Hintergrundsignal ist jedoch das unaufhörliche Rauschen, das von sturmgetriebenen Meereswellen erzeugt wird und als globaler Mikroseismus bezeichnet wird.

Zwei Arten seismischer Signale

Meereswellen erzeugen mikroseismische Signale zwei verschiedene Wege.

Der energischste der beiden, bekannt als sekundärer Mikroseismus, pocht in einem Zeitraum zwischen etwa acht und 14 Sekunden.Wenn sich Wellengruppen in verschiedenen Richtungen über die Ozeane bewegen, stören sie sich gegenseitig und erzeugen Druckschwankungen auf dem Meeresboden.Störende Wellen sind jedoch nicht immer vorhanden, so dass es sich in diesem Sinne um einen unvollkommenen Indikator für die gesamte Meereswellenaktivität handelt.

Eine zweite Möglichkeit, wie Meereswellen globale seismische Signale erzeugen, ist wird als primärer Mikroseismusprozess bezeichnet.Diese Signale werden durch wandernde Meereswellen verursacht, die direkt auf den Meeresboden drücken und ziehen.Da die Wasserbewegungen innerhalb der Wellen mit der Tiefe schnell abnehmen, tritt dies in Regionen auf, in denen die Wassertiefe weniger als etwa 1.000 Fuß (etwa 300 Meter) beträgt.Das primäre Mikroseismsignal ist in seismischen Daten als stetiges Summen mit einer Periode zwischen 14 und 20 Sekunden sichtbar.

Was uns der bebende Planet sagt

In unserer Studie, Wir haben die historische Intensität des primären Mikroseismus bis in die späten 1980er Jahre auf 52 geschätzt und analysiert Seismographenstandorte auf der ganzen Welt mit einer langen Geschichte kontinuierlicher Aufzeichnung.

Wir fanden heraus, dass 41 (79 %) dieser Stationen im Laufe der Jahrzehnte einen äußerst signifikanten und progressiven Energieanstieg aufwiesen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Meereswellenenergie im globalen Durchschnitt seit dem späten 20. Jahrhundert um durchschnittlich 0,27 % pro Jahr zugenommen hat.Seit dem Jahr 2000 ist dieser weltweite durchschnittliche Anstieg der Rate jedoch um 0,35 % pro Jahr gestiegen.

Die größte Gesamtenergie des Mikroseismus fanden wir in den sehr stürmischen Regionen des Südlichen Ozeans in der Nähe der antarktischen Halbinsel.Diese Ergebnisse zeigen jedoch, dass die Wellen im Nordatlantik in den letzten Jahrzehnten im Vergleich zum historischen Niveau am schnellsten zugenommen haben.Das steht im Einklang mit aktuellen Forschungsergebnissen Sturmintensität im Nordatlantik Und Küstengefahren nehmen zu. Sturm Ciarán, Ein rekordverdächtiges Beispiel war der Sturm, der im November 2023 Europa mit starken Wellen und orkanartigen Winden heimsuchte.

Die jahrzehntelange Aufzeichnung des Mikroseismus zeigt auch die saisonalen Schwankungen starker Winterstürme zwischen der nördlichen und südlichen Hemisphäre.Es erfasst die wellendämpfenden Auswirkungen des wachsenden und schrumpfenden antarktischen Meereises sowie die mehrjährigen Höchst- und Tiefstwerte im Zusammenhang mit den El-Niño- und La-Niña-Zyklen und deren weitreichende Auswirkungen auf Meereswellen und Stürme.

Zusammen, diese und andere aktuelle seismische Studien ergänzen die Ergebnisse der Klima- und Meeresforschung, die zeigen, dass Stürme und Wellen mit zunehmender Klimaerwärmung zunehmen.

Eine Küstenwarnung

Die Ozeane haben ca. aufgenommen 90 % der überschüssigen Wärme Zusammenhang mit den steigenden Treibhausgasemissionen menschlicher Aktivitäten in den letzten Jahrzehnten.Diese überschüssige Energie kann sich in Folgendes umwandeln: schädlichere Wellen und stärkere Stürme.

Unsere Ergebnisse bieten ein anderes Warnung für Küstengemeinden, wo zunehmende Meereswellenhöhen Küstenlinien treffen und die Infrastruktur schädigen können das Land erodieren.Die Auswirkungen der zunehmenden Wellenenergie werden durch die anhaltende Ausbreitung noch verstärkt Anstieg des Meeresspiegels angeheizt durch Klimawandel und Bodensenkungen.Und sie betonen, wie wichtig es ist, den Klimawandel einzudämmen und die Küsteninfrastruktur und Umweltschutzstrategien widerstandsfähiger zu machen.