Uczony ostrzega: w badaniach nad klimatem nie ma dróg na skróty
Naukowcy wspierani w ramach finansowanych przez Unię Europejską projektów TiPES i TAOC ostrzegają, że prognozowanie punktów krytycznych dla naszego systemu klimatycznego może być trudniejsze, niż wcześniej sądzono. W drodze modelowania Atlantyckiej Południkowej Cyrkulacji Wymiennej (AMOC) – systemu prądów oceanicznych, który odgrywa istotną rolę w systemie klimatycznym – naukowcy wykazali, że stabilność całego systemu opiera się na znacznie bardziej skomplikowanych mechanizmach, niż świat nauki zakładał do tej pory. Innymi słowy, nie możemy polegać na przekonaniu, że natura wyśle nam wyraźne sygnały ostrzegające nas przed zbliżającą się katastrofą klimatyczną. Jak czytamy w artykule dotyczącym tych badań, opublikowanym na łamach czasopisma „Science Advances”, zespół naukowców wykorzystał model oceanu oparty na równaniach pierwotnych, a następnie przeprowadził symulacje momentu załamania się AMOC na skutek rosnącego topnienia lodowców. Jednak jakiekolwiek załamanie się tego systemu byłoby poprzedzone osiągnięciem rozmaitych pośrednich punktów krytycznych lub zmianami związanymi z przejściem między różnymi stabilnymi stanami cyrkulacji w ramach AMOC. Korzystając z symulacji modelowych obejmujących okres 2,75 miliona lat, naukowcy odkryli to, co opisują w badaniu jako „bardzo nierównomierny krajobraz stabilności”, posiadający nawet dziewięć współistniejących stanów stabilnych.
Brak wyraźnych oznak
Współautor badania, prof. Valerio Lucarini z Uniwersytetu w Reading w Zjednoczonym Królestwie, uczelni będącej partnerem projektu TiPES, w komunikacie prasowym „EurekAlert!” wyjaśnia: „W obrębie każdego stanu mamy do czynienia z ogromną liczbą stanów pobliskich. W zależności od tego, gdzie lub co obserwujemy, możemy znaleźć pewne wskaźniki zbliżającego się załamania systemu. Jako że wskaźniki te odzwierciedlają jedynie lokalne właściwości systemu, koniec końców nie jest sprawą oczywistą, czy to załamanie będzie dotyczyło tylko pobliskich stanów, czy też doprowadzi do poważnych wstrząsów”. Uczony dodaje: „Stany te odnoszą się do różnych sposobów, w jakie atlantycka południkowa cyrkulacja wymienna organizuje się w dużych skalach, co ma istotne skutki dla globalnego klimatu, a zwłaszcza dla regionu północnego Atlantyku. Niektóre scenariusze pokazują, że cyrkulacja może osiągnąć »punkt krytyczny«, w którym system przestanie być stabilny i ulegnie załamaniu. Wskaźniki wczesnego ostrzegania informują nas, że system może przejść do innego stanu, ale nie wiemy, jak duża będzie to zmiana”. Wskazując na podobne zjawisko, jakie zaobserwowano w ramach oddzielnej analizy dotyczącej zapisów paleoklimatycznych, prof. Lucarini zauważa, że „po zmianie interesującej nas skali czasowej – co przypomina założenie szkła powiększającego – możemy odkrywać coraz mniejsze i mniejsze odrębne cechy, które wskazują na konkurujące ze sobą mechanizmy działania globalnego klimatu. Zapisy paleoklimatyczne z ostatnich 65 milionów lat pozwoliły nam przedstawić nową interpretację ewolucji klimatu w tym okresie i opisać te liczne konkurujące ze sobą stany”. Według Lucariniego, obecne badanie finansowane ze środków UE kładzie podwaliny pod dogłębne poznanie naszego systemu klimatycznego „przez pryzmat mechaniki statystycznej i teorii złożoności”. Ponadto autor zauważa: „To naprawdę pobudza nas do spojrzenia na klimat w nowy sposób, czego nieuniknionym efektem jest mieszane podejście łączące złożone symulacje numeryczne, dowody obserwacyjne i założenia teoretyczne. Niezbędne jest uznanie i uwzględnienie tej złożoności. W badaniach nad klimatem nie ma dróg na skróty – ale wyciągamy z nich bardzo cenne lekcje”. Projekt TiPES (Tipping Points in the Earth System) zakończył się w lutym 2024 roku. Projekt TAOC (Tipping of the Atlantic Ocean Circulation) dobiegnie końca we wrześniu 2027 roku. Więcej informacji: strona projektu TiPES projekt TAOC
Słowa kluczowe
TiPES, TAOC, klimat, punkt krytyczny, Atlantycka Południkowa Cyrkulacja Wymienna, AMOC, ocean, prądy oceaniczne, system klimatyczny
