Море выше, чем мы думали: почему прогнозы затопления прибрежных территорий могут быть неверны

Более 99 % оценок прибрежных опасностей и последствий повышения уровня моря содержат фундаментальные ошибки в согласовании данных о высоте суши и уровне моря. К такому выводу пришли исследователи, проанализировав 385 научных работ, опубликованных за последние 15 лет. Выяснилось, что в 90 % случаев авторы ошибочно принимают поверхность геоида — модели гравитационного поля Земли — за фактический средний уровень моря, хотя реальная морская поверхность может отклоняться от геоида на метры из‑за океанических течений, ветров и изменений плотности воды, сообщает журнал Nature.com.

В среднем по миру расхождение между предполагаемым и измеренным уровнем моря составляет 0,27 м для старой модели геоида EGM96 и 0,24 м для более новой EGM2008. В регионах с недостатком гравиметрических данных, особенно в Глобальном Юге, это расхождение может превышать один метр, а в отдельных точках Индо‑Тихоокеанского региона достигать 5–7 метров. Наиболее серьёзные искажения зафиксированы в Юго‑Восточной Азии, где расположены густонаселённые низменные дельты рек, а также на тихоокеанских островах.

Ошибки в вертикальной привязке данных ведут к систематической недооценке масштабов затопления. Согласно метаанализу, если применить корректную привязку к среднему уровню моря, то при гипотетическом подъёме уровня океана на 1 м площадь территорий, которые окажутся ниже уровня моря, увеличится на 31–37 % (до 460–670 тыс. км²), а численность проживающего там населения — на 48–68 % (до 77–132 млн человек). В Юго‑Восточной Азии рост оценок достигает 94 % по площади и 96 % по населению.

Подавляющее большинство рассмотренных работ (73 %) либо вовсе не документируют использованные вертикальные системы отсчёта, либо делают это неполно. Только 0,3 % исследований правильно выполнили все необходимые преобразования и привели данные о суше и море к единому отсчёту. Характерная ошибка — игнорирование поправки на среднюю динамическую топографию океана (MDT), которая как раз и описывает отклонение реальной морской поверхности от геоида. Даже те немногие работы, где использовались данные MDT, часто содержали ошибки при переходе от одного геоида к другому, что вносило дополнительную неопределённость.

Особенно уязвимы регионы, где глобальные геоиды работают плохо из‑за дефицита наземных измерений силы тяжести. Например, для дельты Меконга (Вьетнам) корректный учёт уровня моря увеличивает площадь затопления при подъёме на 1 м на 72–95 %, а число живущих там людей — на 74–96 %. В то же время в странах Северного полушария с густой сетью гравиметрических станций (США, Европа) геоиды достаточно точно совпадают с реальным уровнем моря, что, вероятно, создало ложное ощущение надёжности метода и способствовало его некритичному переносу на глобальные масштабы.

Исследователи отмечают, что ошибки не отсеиваются научным рецензированием — работы с неверной методологией продолжают публиковаться и цитироваться, включая доклады Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК). Из 46 работ, вошедших в шестой оценочный цикл МГЭИК, лишь одна была признана методологически корректной. Это ставит под сомнение надёжность текущих оценок уязвимости прибрежных зон, на которые опираются международные программы по снижению риска бедствий и национальные планы адаптации.

В качестве решения авторы предлагают поставщикам данных выпускать готовые к использованию продукты, где высота суши уже приведена к местному среднему уровню моря, а также ввести в журналах обязательные чек‑листы для проверки вертикальной привязки данных. Переоценка существующих исследований с учётом реального уровня моря может потребовать ускорения сроков реализации защитных мероприятий, так как критические пороги затопления могут быть достигнуты гораздо раньше, чем предполагалось.