Климат: слепое пятно моделей земной системы в отношении выбросов из вечной мерзлоты

Процессы вечной мерзлоты, являющиеся важнейшим фактором в достижении глобальных климатических целей, были исключены из моделей системы Земли (ESM) из-за проблем с финансированием и сложности. Это ограничение научного финансирования препятствует точному прогнозированию климата, говорится в новом комментарии, опубликованном в журнале Nature Climate Change Центром климатических исследований Вудвелла и международной группой экспертов по моделям.

Таяние вечной мерзлоты на Севере, которая содержит в два раза больше углерода, чем атмосфера, является значительным источником неопределенности в прогнозах будущего климата. Однако в существующих моделях, прогнозирующих будущие выбросы углерода, отсутствует точное представление динамики вечной мерзлоты.

Из одиннадцати ЭСМ, использованных в последнем докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), только две включают круговорот углерода в вечной мерзлоте. Более того, в этих моделях используются слишком упрощенные приближения, которые не отражают всей сложности высвобождения углерода из вечной мерзлоты по мере потепления климата. Полевые наблюдения выявили такие процессы, как резкое оттаивание вечной мерзлоты, приводящее к образованию прудов и озер, которые противоречат этим приближениям, но имеют значительные последствия для углерода вечной мерзлоты и его влияния на глобальный климат.

Судьба углерода в вечной мерзлоте остается одной из самых больших неопределенностей в прогнозировании будущего климата. Для точного прогнозирования высвобождения этого углерода решающее значение имеют модели системы Земли. Однако в настоящее время команды, занимающиеся моделированием, не располагают необходимыми ресурсами для точного изображения вечной мерзлоты в связи с ограниченностью финансирования.

Модели системы Земли опираются на суперкомпьютеры для прогнозирования выбросов углерода и динамики климата на основе заложенных в них процессов. По мере того, как ученые открывают все более сложные взаимодействия в системе Земли, ЭСМ становятся все более сложными, охватывая широкий спектр процессов. Это требует разработки обширного кода, интеграции данных наблюдений, а также параметризации и тестирования моделей.

К сожалению, финансирование большинства научных исследований осуществляется в рамках трехлетнего цикла, что недостаточно для обучения разработчиков моделей или завершения ключевых этапов разработки. Структура финансирования проектов также ориентирована на решение новых научных вопросов, а не на долгосрочную разработку моделей.

В заключение следует отметить, что исключение процессов вечной мерзлоты из моделей системы Земли из-за проблем с финансированием и сложности мешает точным прогнозам климата. Для решения этой проблемы крайне важно выделять достаточные ресурсы и финансирование на разработку моделей, точно отображающих динамику вечной мерзлоты и ее влияние на глобальный климат.