Australský tým vědců poprvé zkombinoval algoritmy strojového učení s družicovými snímky světových pobřeží, aby dokázal popsat, jak přímořské regiony od Austrálie po Kalifornii ovlivňují fáze El Niño a La Niña. Podle všeho písek na plážích přesypávají z východu na západ a zpět jako v přesýpacích hodinách; studium písečné eroze může sloužit i pro přípravu na změny klimatu.
Eroze poškozuje pláže. Vědci prozkoumali snímky za 38 let, aby popsali dění v Pacifiku
Klima a počasí Země se do velké míry pohybuje v různých cyklech a fázích. Jedním z těch nejdůležitějších je ENSO, přirozený klimatický jev, který způsobuje kolísání teploty povrchu moře v Tichém oceánu. Má dvě fáze: oteplování, známé jako El Niño, a ochlazování, známé jako La Niña. A ty ovlivňují v závislosti na cyklu průběh počasí na různých místech světa.
Australští vědci analyzovali miliony satelitních snímků a sledovali, jak se střídání fází El Niño a La Niña propisuje na plážích v Tichém oceánu; v různých fázích ENSO totiž může zesílit pobřežní eroze, která odnáší písek z pláží a ohrožuje tak domy na pobřeží.
Vědci dosud neuměli tento široce rozšířený jev globálně zkoumat - technické prostředky, které to umožňují, jsou totiž omezené na několik zemí. „Vědí, že pláže reagují na cykly ENSO, už desítky let. Ale my jsme si o tom mohli udělat jen velmi omezenou představu podle několika monitorovacích míst na pár plážích,“ doplňuje spoluautor studie Mitchell Harley. „V rámci tohoto výzkumu jsme ale mohli využít zcela jiný úhel pohledu a zlepšit tak povědomí o tom, jak klimatické cykly ovlivňují tichomořská pobřeží.“
- Jde o zkratku termínů El Niño a jižní oscilace (Southern Oscillation). Používá se jako souborné označení oscilace mající původ v tropickém Tichomoří. Interakce atmosféry a oceánu zde způsobuje provázání jižní oscilace se střídáním teplé a studené fáze ENSO (El Niño a La Niña).
- Cyklus ENSO je nepravidelný, s délkou dva až sedm let, přičemž jednotlivé fáze v délce cirka devíti až dvanácti měsíců jsou proloženy podmínkami blízkými klimatologickému normálu.
- Během cyklu se v různých částech tropického Tichého oceánu mění teplota povrchu moře, teplota vody v hloubce i výška mořské hladiny. Dochází ke vzniku klimatických anomálií, především srážek a teploty vzduchu, i ke změnám intenzity a polohy subtropického tryskového proudění. Anomálie se projevují nejen v samotném Tichomoří, nýbrž prostřednictvím dálkových vazeb i jinde na Zemi.
- Pro takové oblasti je predikce vývoje ENSO důležitým nástrojem dlouhodobé předpovědi počasí, neboť umožňuje na příklad odhalit hrozbu nahodilého sucha nebo posoudit budoucí sezonu z hlediska nebezpečí tropických cyklon.
- Zdroj: Meteorologický slovník
Dívat se na pobřeží z vesmíru
Družice obíhající kolem Země pořizují snímky světových pobřeží v pravidelných intervalech již téměř čtyřicet let. Výzkumníci vyvinuli nový open-source nástroj nazvaný CoastSat, který kombinuje zpracování obrazu a algoritmy strojového učení, aby z každého pixelu získal informace o tisících písečných pláží podél pacifického pobřeží.
„Nástroj automaticky mapuje polohu hranice mezi pískem a vodou. Provedeme-li to na více snímcích a plážích a korigujeme-li to na příliv a odliv, můžeme zjistit změny pobřeží ve velkém časovém a prostorovém měřítku a to, jak to koreluje s cykly ENSO,“ říká Kilian Vos, který výzkum vedl.
Pomocí tohoto nástroje vědci zpracovali 38 let satelitních snímků z družice Landsat a našli korelace v šířce pláží a cyklech El Niño a La Niña na více než 8000 kilometrech písečného pobřeží od východního pobřeží Austrálie až po břehy Kalifornie a Chile.
Zjistili, že pláže na jihovýchodním pobřeží Austrálie se během dlouhotrvajícího období La Niña zužují, zatímco během období El Niño se rozšiřují nebo zvětšují. Na plážích na druhé straně Pacifiku však dochází k opačnému efektu - během období El Niño se pláže rozšiřují a během období La Niña se obnovují.
Dopady po celém světě
Podle vědců může pochopení dopadu cyklů ENSO na různá pobřeží Tichého oceánu pomoci správcům pobřeží a obyvatelům předvídat rizika pobřežní eroze a připravit se na ně pomocí ochranných opatření, jako je například zpevňování pláží.
„Písečná pobřeží jsou jedním z nejdynamičtějších a nejlidnatějších prostředí na planetě. Za určitých podmínek mohou přes noc zcela zmizet a trvá roky, než se vrátí zpět,“ doplňuje Vos.
„Je nutné, abychom je i nadále sledovali prostřednictvím studií, jako je tato, které nám pomohou získat informace o tom, jak můžeme spravovat naše pláže, které představují nárazník mezi vlnami oceánu a vysoce cennou infrastrukturou v jejich okolí,“ dodává s tím, že některé studie naznačují, že změna klimatu změní vzorce ENSO. A to může mít vliv na to, jak se pobřeží dále mění.