W badaniu przeprowadzonym przez Dartmouth zebrano 16 modeli w celu udoskonalenia prognoz utraty lodu do roku 2300.
Badanie przeprowadzone przez Dartmouth, w którym wzięło udział ponad 50 klimatologów z całego świata, daje pierwszą jasną prognozę tego, w jaki sposób emisje gazów cieplarnianych mogą przyczynić się do utraty pokrywy lodowej Antarktydy w ciągu następnych 300 lat.
Naukowcy w czasopiśmie podają, że przyszłość lodowców Antarktydy po roku 2100 staje się niepewna, jeśli przyjrzymy się indywidualnie istniejącym modelom pokrywy lodowej Przyszłość Ziemi. Połączyli dane z 16 modeli pokrywy lodowej i odkryli, że łącznie prognozy zgadzają się, że utrata lodu z Antarktydy będzie rosła, ale stopniowo w XXI wieku, nawet przy obecnych emisjach dwutlenku węgla.
Niepewność po roku 2100 i potencjalna szybka utrata lodu
Naukowcy odkryli jednak, że konsystencja ta spada po roku 2100. Modele przewidują, że przy obecnych emisjach lód w większości zachodnich basenów Antarktydy zacznie szybko się cofać. Do roku 2200 topniejące lodowce mogą podnieść poziom mórz na świecie nawet o 15 metrów. Niektóre eksperymenty numeryczne zespołu przewidywały niemal całkowite zapadnięcie się pokrywy lodowej Antarktyki do roku 2300.
„Kiedy rozmawiasz z decydentami i zainteresowanymi stronami na temat wzrostu poziomu morza, skupiają się oni głównie na tym, co stanie się do roku 2100. Niewiele jest badań wykraczających poza to”, mówi Hélène Seroussi, pierwsza autorka badania i profesor nadzwyczajny w Thayer School w Dartmouth Inżynierii.
„Nasze badanie dostarcza długoterminowych prognoz, których brakowało” – mówi. „Wyniki pokazują, że po roku 2100 wzmocni się długoterminowy wpływ na regiony najbardziej podatne na podnoszenie się poziomu morza”.
Scenariusze wysokiej i niskiej emisji
Naukowcy stworzyli model, jak pokrywa lodowa Antarktydy będzie sobie radzić do roku 2300 zarówno w scenariuszach wysokiej, jak i niskiej emisji, mówi Mathieu Morlighem, profesor nauk o Ziemi w Dartmouth i współautor badania. Absolwent Dartmouth Engineering Jake Twarog ’24 jest również współautorem badania i brał udział w jego pracach jako student.
„Chociaż obecne emisje dwutlenku węgla mają jedynie niewielki wpływ na prognozy modelowe na to stulecie, różnica między sposobem, w jaki scenariusze wysokiej i niskiej emisji przyczyniają się do wzrostu poziomu morza, gwałtownie rośnie po roku 2100” – mówi Morlighem. „Wyniki te potwierdzają, że ograniczenie emisji gazów cieplarnianych już teraz ma kluczowe znaczenie, aby chronić przyszłe pokolenia”.
Seroussi twierdzi, że moment, w którym lodowce Antarktydy zaczną się cofać, różnił się w zależności od modelu przepływu lodu zastosowanego przez badaczy. Jednak prędkość, z jaką następowało duże cofanie się po rozpoczęciu szybkiej utraty lodu, była stała w modelach.
„Wszystkie modele zgadzają się, że gdy już zapoczątkowane zostaną te duże zmiany, nic nie jest w stanie ich zatrzymać ani spowolnić. Kilka basenów na Antarktydzie Zachodniej może doświadczyć całkowitego zapadnięcia się przed rokiem 2200” – mówi Seroussi. „Dokładny moment wystąpienia takich załamań pozostaje nieznany i zależy od przyszłych emisji gazów cieplarnianych, dlatego musimy reagować wystarczająco szybko, aby zredukować emisje, zanim główne baseny Antarktydy zostaną utracone”.
Przyszła współpraca i kierunki badań
Badanie może zaowocować dalszymi modelami współpracy, które naukowcy będą mogli wykorzystać do zrozumienia i wyeliminowania rozbieżności w prognozach dla regionów o znacznych niepewnościach w zakresie modelowania lub dla pokrywy lodowej Grenlandii, mówi Seroussi. Zasoby badawcze i obliczeniowe można następnie skoncentrować na badaniu wyników, które te liczne modele przewidują jako najbardziej prawdopodobne.
„Dowiadujemy się od społeczności naukowców, co się wydarzy” – mówi Seroussi. „Ta współpraca oznacza, że mamy lepszą, solidniejszą ocenę niepewności i możemy zobaczyć, gdzie nasze modele się zgadzają, a gdzie się nie zgadzają, dzięki czemu wiemy, na czym skupić nasze przyszłe badania”.
Odniesienie: „Ewolucja pokrywy lodowej Antarktyki w ciągu następnych trzech wieków z zestawu modeli ISMIP6”: Hélène Seroussi, Tyler Pelle, William H. Lipscomb, Ayako Abe-Ouchi, Torsten Albrecht, Jorge Alvarez-Solas, Xylar Asay-Davis, Jean-Baptiste Barre, Constantijn J. Berends, Jorge Bernales, Javier Blasco, Justine Caillet, David M. Chandler, Violaine Coulon, Richard Cullather, Christophe Dumas, Benjamin K. Galton-Fenzi, Julius Garbe, Fabien Gillet-Chaulet, Rupert Gladstone , Heiko Goelzer, Nicholas Golledge, Ralf Greve, G. Hilmar Gudmundsson, Holly Kyeore Han, Trevor R. Hillebrand, Matthew J. Hoffman, Philippe Huybrechts, Nicolas C. Jourdain, Ann Kristin Klose, Petra M. Langebroek, Gunter R. Leguy , Daniel P. Lowry, Pierre Mathiot, Marisa Montoya, Mathieu Morlighem, Sophie Nowicki, Frank Pattyn, Antony J. Payne, Aurélien Quiquet, Ronja Reese, Alexander Robinson, Leopekka Saraste, Erika G. Simon, Sainan Sun, Jake P. Twarog , Luke D. Trusel, Benoit Urruty, Jonas Van Breedam, Roderik SW van de Wal, Yu Wang, Chen Zhao i Thomas Zwinger, 4 września 2024 r., Przyszłość Ziemi.
DOI: 10.1029/2024EF004561
