Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Głębsze zrozumienie powodów wzrostu poziomu morza

Partnerzy finansowanego ze środków UE projektu SEACHANGE postanowili ująć ilościowo i ograniczyć niektóre z niepewności w modelowaniu prognoz podnoszenia się poziomu morza w następstwie zmiany klimatu.
Głębsze zrozumienie powodów wzrostu poziomu morza
Wszystkie modele klimatu wykorzystywane w ramach projektu porównywania połączonych modeli klimatu (CMIP) przewidują w XXI w. wzrost średniego poziomu morza na świecie. Jednak przewidywana zmiana różni się w poszczególnych modelach i nie jest jednakowa pod względem przestrzennym. Przewidywania oparte na scenariuszach emisji w ciągu XXI w. różnią się aż o współczynnik dwa i są wyższe dla kolejnych stuleci.

Zważywszy na potencjalny wpływ wzrostu poziomu morza na populacje i ekosystemy przybrzeżne, ta luka w wiedzy budzi niepokój. W wypracowaniu konsensusu przeszkadzają trudności z interpretacją złożonych informacji o systemach Ziemi w zmiennych skalach czasowych. Aby pomóc zmniejszyć tę niepewność w modelach predykcyjnych, partnerzy finansowanego ze środków UE projektu SEACHANGE przeanalizowali oddziaływanie zmian w temperaturze, zasoleniu i cyrkulacji wód oceanicznych na poziom morza na przestrzeni dekad i stuleci. Te oddziaływania są porównywalne do wpływu lądolodów (lodowce i pokrywy lodowe).

W kierunku precyzyjniejszego modelowania

Globalne ocieplenie powoduje zwiększanie się objętości wody morskiej, co skutkuje podnoszeniem się średniego poziomu morza na świecie. Zmiany regionalne w temperaturze wód oceanicznych oraz zmiany wiatru i zasolenia wywołują lokalne wahania w poziomie mórz, które czasami znacznie odbiegają od wzrostu średniego poziomu na skalę globalną. Zdaniem prof. Jonathana Gregory’ego, koordynatora projektu SEACHANGE: „Globalny średni wzrost jest dosyć dobrym wskaźnikiem wpływu zmiany klimatu, jednak możliwość przewidywania z większą precyzją i pewnością, zwłaszcza w przypadku lokalnych obszarów, to jedno z wielkich wyzwań stojących przed klimatologią”.

Zadanie postawione przed SEACHANGE polega na dokładnym przestudiowaniu symulowanych procesów fizycznych mających udział w średniej absorpcji ciepła przez oceany na skalę globalną wraz z regionalnym rozkładem prognozowanego wzrostu poziomu mórz na podstawie modeli klimatu atmosfera-ocean w 3D stosowanych przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC). Partnerzy projektu zbadali, w jaki sposób różne czynniki, takie jak zmiany wiatrów, wpływają na zmianę poziomu morza oraz przeanalizowali szczegóły projektów modeli.

Modele predykcyjne są w szczególności rozbieżne co do Oceanu Południowego i Północnego Atlantyku, w których to regionach ma nastąpić wyraźna zmiana poziomu morza. Jak zauważa prof. Gregory: „Niedoskonałość modeli nie jest niczym zaskakującym, jednak aby je udoskonalić należy zbadać składające się na nie elementy, dowiedzieć się, co należy zmienić albo, co nie zostało uwzględnione”.

Partnerzy projektu ustalili, że najsilniejszy wpływ na zmianę poziomu Oceanu Południowego ma nagrzewanie powierzchni i zmiany wiatrów (powierzchniowy strumień pędu), podczas gdy zmiana Atlantyku Północnego jest głównie skutkiem nagrzewania powierzchni wraz z oddziaływaniem – w mniejszym stopniu – słabnącej południkowej cyrkulacji wymiennej (MOC). Okazało się, że zmienność wód powierzchniowych (opady atmosferyczne, ewaporacja i dopływy rzek) ma mniejszy wpływ na schemat zmiany poziomu morza. Geograficzny typ antropogenicznej zmiany poziomu morza ma się uwidocznić wedle oczekiwań w ciągu mniej więcej kolejnej dekady.

Co istotne, naukowcy dowodzą, że wyznaczając cele emisji CO2 z myślą o ograniczeniu wzrostu poziomu morza, należy uwzględniać nie tylko skumulowane emisje CO2, ale także ich okres albo ścieżki emisji. Prof. Gregory wyjaśnia: „Im szybciej ograniczone zostaną emisje, tym mniejszy będzie wzrost poziomu morza w przyszłości”. Aczkolwiek z uwagi na długi okres, jaki jest potrzebny na wystąpienie antropogenicznej rozszerzalności cieplnej, nawet w przypadku stabilizacji stężenia CO2, która zapewnia stabilizację średniej temperatury powierzchniowej na świecie w ciągu dekad, poziom morza nadal będzie rosnąć przez całe stulecia. To oznacza, że działania podjęte w najbliższej przyszłości będą wywierać skutki przez bardzo długi czas.

Innowacje i inspiracje

Z myślą o przeprowadzeniu sześcioletnich badań, partnerzy SEACHANGE opracowali wiele innowacyjnych podejść badawczych. W ramach badań po raz pierwszy porównane zostały fizyczne procesy absorpcji ciepła i zmian temperatury wnętrza oceanów, zgodnie z symulacjami przeprowadzonymi za pomocą zestawu modeli; określono ilościowo wpływ zmian powierzchniowych na prognozy geograficznego typu zmiany poziomu morza oraz uwzględniono w zadowalający sposób globalny wzrost poziomu morza w XX w.

Ustalenia poczynione w toku badań zostały uwzględnione w prognozach IPCC dotyczących zmiany poziomu morza i ujęte w piątym sprawozdaniu oceniającym (2013), które miało wpływ na proces polityczny prowadzący do porozumienia paryskiego (2015) na Konferencji Stron Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu (COP21).

Partnerzy SEACHANGE przeprowadzili także symulację nowego międzynarodowego porównania globalnego i regionalnego modelowania procesów fizycznych, określających absorpcję ciepła przez oceany i regionalną zmianę poziomu morza, pod auspicjami CMIP.

Wkład w działania łagodzące i adaptacyjne

Zważywszy na fakt, że zmianę klimatu odczuwają wszystkie państwa członkowskie UE, unijne instytucje przeznaczyły aż 180 mld EUR (20% budżetu na lata 2014-2020) na działania związane z łagodzeniem zmiany klimatu i działania adaptacyjne oraz 864 mln EUR z programu działań na rzecz środowiska i klimatu LIFE.

Wobec przeznaczenia tak ogromnych środków na reagowanie na zmianę klimatu, precyzyjne prognozy prawdopodobnego oddziaływania będą dla decydentów nieocenione. Jak przyznaje prof. Gregory, niezbędne są dalsze prace nad doskonaleniem i ograniczaniem modeli, ale dodaje: „Choć nie dotarliśmy do ostatecznego celu, podnosimy dokładność i pewność naszych przewidywań”.

Więcej informacji:
strona projektu w serwisie CORDIS

Źródło: Na podstawie wywiadu z koordynatorem projektu

Powiązane informacje

Numer rekordu: 125562 / Ostatnia aktualizacja: 2016-06-17
Kategoria: Postępy naukowe
Dostawca treści: ec