Nível do mar

O nível do mar é a altura média da superfície do mar , com respeito a uma linha de base suficientemente estável.

Medidas

É difícil realizar uma medição direta do nível médio do mar, mas a altimetria por satélite permite relacionar a altitude do mar a um referencial terrestre ( geóide ou sistema geodésico ). Também é possível medir a variação do nível médio em função do tempo. Essa variação serve, em particular, como uma indicação do aquecimento global . No entanto, não é possível fazer uma medição direta das mudanças no nível médio. Na verdade, muitos distúrbios afetam as medições, em particular, em ordem de importância, a maré , os efeitos da pressão atmosférica , ondulação, etc.

Essas perturbações são chamadas de altas frequências, porque sua assinatura é rápida ao longo do tempo: alguns segundos para as ondas e algumas horas ou dias para as marés .

Para obter uma estimativa da variação do nível médio ao longo do tempo, é necessário subtrair essas perturbações. As variações do nível médio são muito lentas, portanto de baixa freqüência. Portanto, é suficiente aplicar à série temporal de medições (registradas com um medidor de marés ) uma função matemática chamada filtro passa-baixa . Esta função tem a característica de manter apenas as baixas frequências de um sinal. Assim, os distúrbios são eliminados do sinal. Porém, para aplicar este filtro, é necessário ter uma gravação de alta qualidade e longa duração (mínimo de 1 ano).

Também é necessário comparar e integrar as medições feitas localmente em um sistema de referência global comum.

A pesquisa também está interessada na medição retrospectiva das mudanças anteriores no nível do mar. Os estudos são baseados para isso em vários índices geológicos e paleoambientais (fósseis, incluindo foraminíferos , análises isotópicas, avaliação de temperaturas e salinidade no subsolo, etc.).

Referências

A medição de uma altura ao nível do mar coloca imediatamente o problema de um ponto de referência, isto é, um ponto que se presume ser fixo e que serve de origem para as medições.

A localização precisa desse ponto está ligada à definição de um sistema de referência geodésico , um conjunto de pontos cujas coordenadas são conhecidas. Vários sistemas desse tipo coexistem; na França , o Instituto Nacional de Informação Geográfica e Florestal utiliza, entre outras coisas, uma rede geodésica que cobre o território do país, cuja origem da altitude é determinada por um marégrafo localizado em Marselha: define o nível do mar em outro lugar, visível do continente, pode então ser feito por nivelamento .

Em alto mar, uma definição moderna usa um geóide de referência, uma superfície que cobre o globo de tal forma que a gravidade da Terra é sempre perpendicular a ela em todos os pontos. Na ausência de forças externas , o nível do mar coincidiria com este geóide, uma vez que seria uma superfície equipotencial do campo gravitacional da Terra. Na realidade, as diferenças de pressão, temperatura, salinidade e correntes marítimas significam que este não é o caso, mesmo numa média de longo prazo: à escala global, o nível do mar não é, portanto, não constante e as variações chegam a ± 2 m em relação ao geóide de referência. Por exemplo, o nível do Oceano Pacífico em uma extremidade do Canal do Panamá é 20  cm mais alto que o do Oceano Atlântico na outra extremidade.

O geóide de referência é uma superfície complexa. Para simplificar o problema, geralmente usamos um elipsóide de referência ( WGS 84 ), que é mais fácil de modelar. Por outro lado, o nível do mar resultante varia muito mais, podendo afastar-se cerca de cem metros do elipsóide de referência devido a anomalias gravitacionais.

Variações

O nível do mar tem variado mais ou menos rapidamente com o passar dos anos.

O último mínimo data de cerca de 20.000 anos atrás, o nível do mar estava um pouco mais de 100  m mais baixo do que hoje. Apesar disso, o nível do mar parece estar em um dos níveis mais baixos em centenas de milhões de anos hoje.

Suas oscilações são devidas a múltiplos fatores, em particular variações absolutas no nível do mar ( expansão térmica da água do mar, eustatismo devido às glaciações e aumento da atividade das cristas ), variações absolutas no nível dos continentes ( isostasia , subsidência , tectônica , replay de falhas ).

Observe que, por outro lado, o gelo flutuante ( icebergs , bloco de gelo ártico) não tem impacto no nível do mar, devido ao princípio de Arquimedes .

O nível do mar mais alto, por exemplo durante a transgressão da Flandrina , explica a formação das praias suspensas , praias fósseis localizadas acima do atual nível do mar.

Nos últimos 30 milênios

A linha do tempo a seguir tenta resumir as variações no nível do mar nos últimos 30.000 anos e suas implicações para a geografia (principalmente europeia). Nos últimos 10.000 anos, o aumento do nível do mar foi em média de 65  cm por século.

Nas últimas duas décadas

Entre Janeiro de 1993 e abril de 2012, o aumento do nível médio do mar é estimado, após a aplicação da correção de rebote pós-glacial , em 3,11  mm por ano.

Esta medição, estabelecida pelo CLS / CNES / LEGOS , é baseada nas missões dos satélites altímetro TOPEX / Poseidon e Jason (1 e 2).

As medições das missões ERS (1 e 2) e ENVISAT servem de comparação para possíveis correções.

Previsão

As previsões dar origem do nível do mar de 11 a 77 centímetros até o final do XXI th  século mas um novo estudo de D r  Hansen e outros 16 glaciólogos namoroMaio de 2015prova uma duplicação do derretimento das massas de gelo a cada 10 anos, o que levaria a um aumento de vários metros em 40 a 50 anos. Se todo o gelo do continente Antártico derretesse, o nível do mar subiria 70 metros. Se o gelo da Groenlândia derretesse, seriam adicionados mais 7 metros.

Um estudo multidisciplinar de arquivos geológicos publicado na revista Science emjulho de 2015 mostra que, durante os últimos períodos interglaciais, aquecimentos de alguns graus nas zonas polares, semelhantes aos atualmente observados, levaram a elevações do nível dos oceanos de mais de 6 metros.

Notas e referências

  1. Variações regionais nas variações do nível do mar medidas por Topex-Poseidon , no site cnrs.fr
  2. Merrifield, M., T. Aarup, A. Aman, P. Caldwell, RMS Fernandes, H. Hayashibara, B. Kilonsky, B. Martin Miguez, G. Mitchum, B. Perez Gomez, L. Rickards, D. Rosen , T. Schöne, L. Testut, PL Woodworth e G. Wöppelmann (2009) The Global Sea Level Observing System (GLOSS) . In OceanObs'09, Ocean Information for society: sustentando os benefícios, organizando o potencial, Livros Brancos da Comunidade, 21-25 de setembro de 2009, Veneza, Itália. DOI : 10.5270 / OceanObs09.cwp.63
  3. Leorri, E., BP Horton e A. Cearreta, (2008) Desenvolvimento de uma função de transferência baseada em foraminíferos nos pântanos bascos, N. Espanha: implicações para estudos do nível do mar no Golfo da Biscaia . Marine Geology , 251, 60-74.
  4. Ishii M., M. Kimoto, K. Sakamoto e SI Iwasaki, 2006, Alterações do nível do mar estérico estimadas a partir de análises históricas de temperatura e salinidade do subsolo do oceano. Journal of Oceanography, 62, 155-170.DOI: 10.1007 / s10872-006-0041-y
  5. Pierre Thomas, "  Derretimento do gelo, expansão térmica da água e aumento do nível do mar  " , no ENS Planet-Terre ,1 ° de março de 2004( ISSN  2552-9250 , acessado em 24 de fevereiro de 2021 )
  6. Por exemplo, o derretimento de uma capa de gelo causa um fenômeno de rebote isostático com o aumento da localização da capa velha, enquanto a periferia da capa velha (como a Bretanha) afunda. Esta subsidência peri-paleo-cap dura de 15.000 a 20.000 anos após o degelo e ainda está ocorrendo hoje. cf. Pierre Thomas, "  " Diapirs "de argilas turfosas quaternárias, praia de Trez-Rouz, península de Crozon, Finistère  " , em [planet-terre.ens-lyon.fr] ,1 ° de junho de 2015.
  7. Charles Pomerol, Yves Lagabrielle, Maurice Renard e Stéphane Guillot, Elementos de geologia , Dunod ,2011, p.  192, 297.
  8. (em) RC Anderson, "  Submarine topography of Maldivian atolls sugere um nível do mar de 130 metros abaixo do presente no último máximo glacial  " , Coral Reefs , vol.  17, n o  4,dezembro de 1998, p.  339-341 ( DOI  10.1007 / s003380050135 ).
  9. Evolução do nível médio do mar visto por altímetros , no site aviso.oceanobs.com, consultado em 26 de abril de 2013
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  11. (in) Aumento do nível do mar devido à perda de massa da camada de gelo polar Durante os períodos quentes anteriores , Ciência da10 de julho de 2015.

Veja também

Bibliografia

Artigos relacionados

links externos