The risk of flooding worldwide could increase up to 50 times due to sea level rise

Researchers who combined satellite data and digital models showed that the risk of floods as a result of coastal inundation may increase in an accelerated manner during the 21st century, up to 50 times under the scenario of global warming without stopping, especially in the tropics. This increase is mainly caused by a combination of sea level rise and ocean waves.

Schematic diagram of the coastal bypass. Credit: Raphael Elmer and colleagues Nature Communications

Almost 10% of the world's population lives in low-lying coastal areas. In addition to ongoing erosion and sea level rise, these areas and their unique ecosystems face devastating hazards, including flood events due to the displacement of natural and man-made defenses. We saw examples of this in the case of Hurricane Katrina, which hit the United States in 2005, Cyclone Xinthia in Europe in 2010, and Typhoon Haiyan in Asia in 2013 (the largest tropical cyclone ever recorded). These one-off events are expected to become more severe and frequent due to global warming, while the consequences will also increase due to increased human pressure, such as coastal and infrastructure development and rapid urbanization.

Despite the significant role of ocean waves in determining coastal sea level, in the past their contribution to coastal flooding was largely ignored, mainly due to the lack of accurate topographic information on the coast.

Measuring past events to assess future risks

French researchers from IRD, CNES, Mercator Océan – together with colleagues from the Netherlands, Brazil, Portugal, Italy and Nigeria, have created an unprecedented global integrated digital surface elevation model with new estimates of sea level elevation in the extreme scenario. These extreme water levels are influenced by tides, wave height analysis exacerbated by wind as well as relying on existing measurements of natural and artificial coastal defenses.

The study began by quantifying the increase in global flooding events that occurred between 1993 and 2015. To this end, satellite data was used to define two key parameters for the topography of the coast: the local coastal slope and the areas near the beaches that are below sea level. The extreme level of the coastal waters was calculated in hourly increments in order to identify the potential annual number of hours during which coastal defenses could be removed in each area.

"השילוב של גאות ואירועים של גלים גדולים הוא התורם העיקרי לפרקים של הצפת חוף", אומר רפאל אלמר, חוקר דינמיקת חוף ב-IRD ומרכז המחקר. "זיהינו נקודות חמות, שבהן העלייה בסיכון לפינוי התושבים היא גבוהה יותר, כמו במפרץ מקסיקו, בדרום הים התיכון, במערב אפריקה, במדגסקר ובים הבלטי."

Acceleration during the 21st century

המדענים ביצעו גם הערכה גלובלית ראשונית של פוטנציאל החריגה מקו החוף הקיים במהלך המאה ה-21, על-ידי התחשבות בתרחישים שונים של עליית פני הים. הממצאים מראים שמספר השעות החציוניות יכול לעלות בקצב מהיר יותר מהשיעור הממוצע של עליית פני הים. "תדירות הקפיצה החופשית מואצת באופן אקספוננציאלי ותורגש בבירור כבר בשנת 2050, ללא קשר לתרחיש האקלים. עד סוף המאה, עוצמת ההאצה תהיה תלויה במסלולים העתידיים של פליטת גזי החממה ולכן בעליית מפלס הים. במקרה של תרחיש פליטות גבוה, מספר שעות החריגה העולמית עלול לגדול פי חמישים בהשוואה לרמות הנוכחיות", מזהיר רפאל אלמר. ככל שאנו מתקדמים לאורך המאה ה -21, יהיה צורך במחקרים נוספים ברמה המקומית והאזורית בכדי לבחון את התחזיות הגלובליות הללו, המספקות בסיס איתן להציע אמצעי הסתגלות יעילים במוקדים החמים שזוהו.

for the scientific article

More of the topic in Hayadan: