Merenpinnan nousu

Merenpinnan nousu on merenpinnan tasossa tapahtuvaa kasvua. Valtamerien pinta on noussut ilmaston lämpenemisen seurauksena keskimäärin noin 19 senttimetriä 1900-luvun alusta ja nousee tällä hetkellä noin kolme millimetriä vuodessa. Pääasialliset syyt ovat meriveden lämpölaajeneminen, joka kasvattaa meriveden tilavuutta, ja jäätiköiden sulaminen, jonka seurauksena valtamerien vesimäärä kasvaa.
Hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli IPCC ennustaa merenpinnan nousevan 28–98 senttimetriä vuoteen 2100 mennessä. Nousuennusteiden suurin epävarmuus liittyy vaikeasti ennustettaviin jään virtausmuutoksiin Grönlannin ja Etelämantereen mannerjäätiköillä. Nousun ennustetaan jatkuvan useita vuosisatoja, mutta sen voimakkuus riippuu kasvihuonekaasupäästöjen kehityksestä. Merenpinnan nousu vaikuttaa ihmistoimintaan ja ekosysteemeihin saarilla ja alavilla rannikkoalueilla: seurauksena ennakoidaan olevan miljoonia ihmisiä koskettavia pahenevia tulvia, eroosion voimistumista sekä haitallisia vaikutuksia muun muassa mangrovekasvillisuudelle ja koralliriutoille.

Viimeaikainen nousuvauhti ja sen mittaaminen

Vuosina 1901–1990 merenpinta nousi keskimäärin 1,5 millimetriä vuodessa, vuosina 1971–2010 keskimäärin 2,0 millimetriä vuodessa. Vuosina 1993–2010 nousunopeus nousi 3,2 millimetriin vuodessa. Nousunopeuden odotetaan edelleen kiihtyvän. Merenpinta nousi 1900-luvun alusta vuoteen 2010 yhteensä 17–21 senttimetriä.

Satelliittimittaukset

Vuodesta 1992 eli TOPEX/Poseidon-satelliitin laukaisusta alkaen tarkkaa merenpinnan korkeustietoa on saatavilla satelliittihavainnoista. Satelliitit mittaavat merenpinnan korkeutta mikroaaltotutkalla suhteessa johonkin geodeettiseen korkeustasoon. Mittauksista poistetaan aallokon, vuorovesien, ilmanpaineen ja muiden lyhytaikaisten vedenkorkeuden vaihteluiden vaikutus, jonka jälkeen keskimääräinen merenpinnan taso saadaan laskettua noin 5 mm:n tarkkuudella.

Lämpölaajeneminen

Meriveden tilavuus kasvaa sen lämmetessä, mikä nostaa merenpintaa. Vuodesta 1971 tehtyjen mittausten perusteella meret ovat imeneet yli 90 % ilmastojärjestelmän ylimääräisestä lämmöstä ja merien lämpötilat ovat todennäköisesti nousseet ainakin 2 000 metrin syvyydeltä. Suuren lämpökapasiteettinsa vuoksi meret pystyvät varastoimaan suuren määrän energiaa. Meren pintakerros lämpenee nopeimmin, ja sekoittumisprosessit siirtävät lämpöä hitaasti syvemmälle.
Lämpölaajenemisen on arvioitu nostaneen merenpintaa noin 0,8 millimetrillä vuodessa aikavälillä 1971–2010 ja noin 1,1 millimetrillä vuodessa aikavälillä 1993–2010. Toisin sanoen vajaa puolet havaitusta noususta on ollut lämpölaajenemisen aiheuttamaa, vuodesta 1993 noin kolmannes.

Muut tekijät

Fossiilisten polttoaineiden käytön seurauksena ilmakehään vapautuu paljon vettä.

Ennusteet tulevasta noususta

Kytketyt globaalit ilmastomallit ovat tärkein työkalu merenpinnan nousun ennustamiseen. Niiden avulla voidaan laskea merien lämpeneminen ja edelleen lämpölaajeneminen varsin luotettavasti. Ilmastomallit simuloivat myös mannerjäätiköiden pinnan massatasetta eli jäätikön pinnalla tapahtuvan sulamisen ja lumisateen vaikutusta merenpinnan tasoon. Nykyiset ilmastomallit eivät kuitenkaan pysty ottamaan huomioon kaikkia mannerjäätiköiden virtaukseen vaikuttavia tekijöitä, minkä vuoksi on kehitetty vaihtoehtoisia tapoja arvioida tulevaa merenpinnan nousua.

IPCC:n ennusteiden kritiikki ja muut ennustusmenetelmät

IPCC:n neljännessä arviointiraportissa ennuste oli 18–59 senttimetriä.
Lapin ja Oulun yliopistojen tutkimusprofessori John Mooren mukaan (Journal of Geophysical Research 2008) nousuksi arvioidaan noin 1,5 metriä. Artikkeli julkaistaan lähiaikoina arvostetussa Science -lehdessä. Uusimpien arvioiden mukaan merenpinnan nousu on jäätiköiden sulamisesta johtuen kiihtynyt noin neljään millimetriin vuodessa, mikä voi tarkoittaa 1–2 metrin nousua vuoteen 2100 mennessä.
Coloradon yliopiston Science-lehdessä vuonna 2008 julkaiseman tutkimuksen mukaan merenpinta voi nousta 80-200 senttimetriä vuoteen 2100 mennessä. IPCC:n arvio on 60 senttimetriä huomioiden vain jäätiköiden sulaminen. Coloradon tutkimuksessa huomioitiin ensi kerran myös jäätiköistä lohkeava jää. Metrin merenpinnan nousu uhkaisi miljoonia ihmisiä rannikkoseuduilla, kuten Florida ja Bangladesh.

Ennustusmenetelmien ongelmat

Mannerjäätiköiden virtauksessa tapahtuvien muutosten mallintaminen on merenpinnan nousun ennustamisen suurin ongelmakohta. Havaintojen perusteella tunnetaan useita mekanismeja, joiden kautta mannerjäätiköiden virtaus mereen saattaa nopeutua. Eräs kysymys on mannerjäätiköiden kelluvien osien, jäähyllyjen, vaikutus varsinaisen mannerjäätikön liikkeeseen. Jäähyllyjä voivat hajottaa sekä meriveden lämmittävä vaikutus alhaalta käsin että pinnalta tapahtuva sulaminen, jolloin sulamisvedet voivat kiilata jäähän railoja. Suurin kysymysmerkki on Länsi-Antarktiksen mannerjäätikkö, jonka pohja on suureksi osaksi merenpinnan alapuolella.

Nousun maantieteellinen jakautuminen

Merenpinnan nousu ei ole tasaista kaikkialla valtamerissä. Alueelliset poikkeamat keskimääräisestä noususta ovat huomattavia: niitä aiheuttavat tuulissa, ilmanpaineeessa ja valtamerten kiertoliikkeessä tapahtuvat muutokset, meren lämpötilassa ja suolapitoisuudessa tapahtuvat alueelliset muutokset, merenpohjan liikkeet ja Maan painovoimakentässä tapahtuvat muutokset.

Vaikutus Suomen rannikolla

Suomen rannikolla merenpinnan taso on pitkään laskenut suhteessa maahan jääkauden jälkeisen maankohoamisen seurauksena. Maankohoaminen jatkuu edelleen: Suomenlahdella sen vauhti on noin 4–5 mm vuodessa, Perämerellä jopa 9–10 mm vuodessa. Maankohoaminen ja merenpinnan nousu muuttavat rantaviivan sijaintia vastakkaisiin suuntiin, ja maankohoaminen kumoaakin Suomessa suuren osan merenpinnan noususta. Toisaalta myös jäätiköiden sulamisesta johtuvat painovoimakentän muutokset aiheuttavat sen, että merenpinnan nousun arvioidaan jäävän Suomen rannikolla ilman maankohoamistakin hieman (noin 20 %) maailmanlaajuisen keskiarvon alapuolelle.
Vuonna 2014 julkaistun ennusteen mukaan merenpinnan on laskettu nousevan Suomenlahdella noin 30 senttimetriä vuoteen 2100 mennessä. Selkämerellä maankohoamisen ja merenpinnan nousun odotetaan jotakuinkin kumoavan toisensa, kun taas Perämerellä maankohoaminen näyttää jäävän edelleen voitolle ja merenpinnan ennustetaan laskevan noin 30 senttimetrillä suhteessa maahan. Epävarmuusvälit huomioon ottaen on kuitenkin mahdollista, että merenpinnan taso nousee kaikkialla Suomen rannikolla: Suomenlahdella korkein ennuste on noin 90 cm, Selkämerellä noin 65 cm ja Perämerellä noin 30 cm.

Merenpinnan nousun mitätöinti

Saharan autiomaassa on 155 000 neliökilometrin laajuinen alue, joka on merenpinnan tasoa alempana. Alueen täyttäminen merivedellä muodostaisi sisämeren ja pudottaisi merenpintaa 1,3 metrillä, joka vastaa suurin piirtein napajäätiköiden täydestä sulamisesta aiheutuvaa merenpinnan ennustettua nousua. Tämä on todettu virheelliseksi laskelmaksi.