一项新研究表明，与至少凯撒时代以来任何时期相比，目前海平面上升的速度更快，并且这种上升与全球地表温度的变化直接相关。海平面上升不仅可能对海洋生态系统产生重大影响，还可能对整个地球产生重大影响，因为沿海地区将被不断上涨的海水淹没。
这些发现将有助于改进气候模型，并加深科学家对人为气候变化引起的未来海平面变化的理解。到目前为止，海平面上升的研究主要局限于卫星数据（仅包含几十年）和潮汐测量记录（包含约 300 年）。
海平面上升是气候变化最具威胁性的方面之一。全球平均气温的升高将导致冰盖融化，逐步提高海洋的平均高度，并淹没全球沿海地区。
宾夕法尼亚大学地球与环境科学教授、该研究的合著者本杰明·霍顿（Benjamin Horton）表示，根据发表在《美国国家科学院院刊》上的研究，从公元前 100 年到公元 950 年，海平面一直稳定。在接下来的 400 年里，在被称为中世纪气候异常的温暖时期，海平面略有上升，然后在持续到 19 世纪末的小冰期期间再次趋于稳定。自工业时代开始以来，海平面上升了 2 毫米/年以上——这是过去 2100 年来最陡峭的增长。
“在过去的 1000 年里，每当温度发生变化，海平面都会随之变化，”霍顿在一次采访中说。“大量的证据表明，在 21 世纪，在气温显示出上升的情况下，海平面将会上升。这是这项研究得出的一个巨大担忧。”
为了得出这一结论，霍顿及其在宾夕法尼亚大学、宾夕法尼亚州立大学、耶鲁大学以及德国和芬兰机构的同事们研究了从北卡罗来纳州外滩盐沼采集的核心样本。
盐沼包含对盐度变化有可测量响应的植物和细菌，因此它们在不同沉积层中的位置可以提供关于海平面的线索。霍顿及其同事研究了保存在沉积岩芯中的一种叫做有孔虫的微化石。霍顿说，通过放射性碳测年法确定了沉积样本的年代。
“你越往下挖，就越能追溯到过去，”他说。
霍顿说，该地区几乎未受人类干扰——没有沟渠、埋地管道或电缆来中断天然沉积物的沉积——并且它保持着一种独特稳定的沉降率，或沉积物沉积率，这是最后一个冰河时代的遗迹。霍顿说，没有土地的逐渐下沉，就不会有新的沉积物。研究人员必须考虑沉积率，以确保他们的数据准确。先前的研究已经确定了所讨论的地区，即北卡罗来纳州的桑德港和通普港的自然沉降率。
尽管人类可能没有干扰这片土地，但过去两千年来，飓风确实对卡罗来纳州造成了多次破坏。强大的风浪可能会移动沉积层，干扰历史记录。为了解决这个问题，霍顿说，研究小组在没有面向海洋的地点钻取了样本。他补充说，飓风会在岩芯样本中留下明显的印记，大颗粒的沙子粗糙地嵌入了松软的沉积物中。
研究人员钻取了几英尺深的岩芯样本，并在相当于 2000 年沉积物的深度处停止。霍顿说，虽然这个时间跨度比典型的北极冰盖岩芯样本要短，但很容易与已知的历史温度相关联。
在考虑了自然发生的沉降后，霍顿等人发现，从公元 800 年到 1080 年，海平面平均每年上升 0.6 毫米，持续了 400 年。
“如果我们看看我们的海平面记录，第一次加速大约在公元 1000 年。我们预期当时气温将升高，而且我们知道在中世纪暖期气温确实在升高。你可以假设海洋膨胀，冰盖融化。然后有一个海平面稳定的时期，这与小冰期同时发生——海洋可能略有收缩，因此海平面也相应变化，”霍顿说。
霍顿说，1850 年之后，气温开始上升，海平面也随之上升。顺便说一句，宾夕法尼亚州立大学的气候学家迈克尔·曼恩（Michael Mann），他曾绘制了过去 1000 年温度趋势著名的“曲棍球棒”图，也是这项研究的合著者。
霍顿说，在某些方面，这种相关性不应令人惊讶。
“这是支持显而易见的证据。基本的物理定律表明，如果你提高温度，冰就会融化，”霍顿说。“但我们表明的是，海平面对温度变化的敏感程度。中世纪暖期是一个非常细微的变化，但它导致了海平面的响应。这表明它们本质上是相互关联的，而且是一种非常敏感和即时的响应。”
尽管有这种强烈的相关性，但该研究对未来的海平面预测却只字未提。霍顿说，这些数据将用于改进预测这些增长的模型。
这项研究得到了美国国家科学基金会的资助，并发表在本周的《美国国家科学院院刊》(PNAS) 上。
