Сьогоднішні рішення можуть визначити долю антарктичної криги в майбутньому

Згідно з висновками нового дослідження, опублікованого в журналі Nature Geoscience, скорочення викидів парникових газів уже зараз може обмежити обсяги втрати льоду в Антарктиді протягом цього століття та зменшити підвищення рівня моря, з яким стикаються прибережні громади.

Зменшення викидів парникових газів

Дослідження, про яке повідомила міжнародна група науковців, до складу якої входить кліматолог з університету Ратгерса Роберт Копп, надає докази того, що сьогоднішні рішення щодо викидів можуть вплинути на те, скільки води Антарктида додасть до океанів до 2100 року. Про це повідомляє сайт phys.org.

Команда встановила, що ймовірність меншої втрати льоду в Антарктиді до кінця століття за найамбітнішого сценарію скорочення викидів, що відповідає цілям Паризької угоди, становить щонайменше 89 % у порівнянні зі сценарієм дуже високих викидів. Паризьку угоду — міжнародний договір про боротьбу зі зміною клімату — ухвалили 2015 року.

Роберт Копп зазначає, що скорочення викидів уже зараз може обмежити ризики, з якими зіткнуться майбутні покоління. Проте прибережні громади все одно мають підготуватися до підвищення рівня моря, прийнявши відповідні рішення із захисту важливої інфраструктури.

Потепління може послабити «льодові гальма» Антарктиди

Можливість обмежити майбутні збитки супроводжується тривожним висновком: дуже ймовірно, що до кінця цього століття Антарктида загалом втратить лід, навіть якщо країни різко скоротять викиди. За оцінками дослідників, ймовірність цього становить щонайменше 92 % за найамбітнішим сценарієм, за яким світ скоротить викиди вуглекислого газу до нульового рівня приблизно до 2050 року.

Антарктида містить найбільші у світі запаси замороженої прісної води. Її величезний льодовий щит лежить на суші, й коли цей лід потрапляє в океан, він додає води та підвищує рівень моря. Плавучі льодові шельфи вздовж країв континенту допомагають стримувати льодовики, що розташовані за ними, діючи ніби як гальма.

Дослідники вивчили, як ці «гальма» можуть слабшати у міру потепління клімату. За словами науковця з Гонконзького університету Ючен Ліна, тепла океанська вода розтоплює шельфові льодовики знизу, через що вони стоншуються. Коли шельфові льодовики слабшають або розпадаються, льодовики можуть швидше стікати в море. На темпи цієї втрати також впливає те, наскільки легко лід ковзає по поверхні під ним. За певного поєднання чинників ці процеси можуть підсилювати один одного, прискорюючи рух льоду в океан.

Оцінки підвищення рівня світового океану

Щоб дослідити цю можливість, команда проаналізувала комбінації припущень, які давали найвищі прогнозовані втрати, водночас залишаючись узгодженими з супутниковими спостереженнями. За умови дуже високих викидів цей обраний аналіз максимального сценарію дав середню оцінку підвищення рівня моря внаслідок танення льоду в Антарктиді до 2100 року на рівні приблизно 6 дюймів (15 см), а верхня оцінка становила близько 10 дюймів (25 см).

Ці цифри описують можливий сценарій із серйозними наслідками, а не основний прогноз дослідження. Оцінка в 25 см не є абсолютною верхньою межею. Вона також відображає лише внесок Антарктиди, не враховуючи воду від танення льоду Гренландії та гірських льодовиків, а також розширення морської води внаслідок її нагрівання.

Дослідники з’ясували, що додаткові снігопади в умовах потепління навряд чи зможуть повністю компенсувати втрати льоду в Антарктиді. Реакція Антарктиди на зміни клімату відбувається повільно, а це означає, що наслідки сьогоднішніх викидів можуть зберігатися ще довго після того, як вони потраплять в атмосферу.

Штучний інтелект допомагає уточнити прогнози

За словами Коппа, сформулювати чіткі висновки щодо Антарктиди вже давно є складним завданням для дослідників. Комп’ютерні моделі повинні пов’язати глобальне потепління зі змінами в навколишньому океані та атмосфері, а потім розрахувати, як на це реагує лід. Різні припущення на кожному етапі можуть давати кардинально різні результати.

Проведення достатньо детальних моделювань для вивчення всіх цих можливостей вимагало б величезних обчислювальних ресурсів. Натомість команда використала машинне навчання (галузь штучного інтелекту) для аналізу наявного набору моделювань льодового покриву, що дозволило дослідникам швидко вивчити різні комбінації припущень.

Інструмент машинного навчання вивчив взаємозв’язки між припущеннями в цих моделюваннях та їхніми результатами. Після цього він міг оцінювати результати набагато швидше, ніж оригінальні моделі, що дозволило дослідникам вивчити можливості, детальне тестування яких інакше було б надто витратним.

Вони порівняли отримані результати зі супутниковими вимірами втрати льоду в Антарктиді за період з 2002 по 2021 рік, надаючи більшої ваги комбінаціям, які краще відповідали спостереженням. Це порівняння звузило діапазон прогнозованих результатів і підвищило впевненість у тому, що в цьому столітті Антарктида загалом втратить лід.

Ключові фактори невизначеності у моделях

Цей аналіз також допоміг визначити, у яких сферах додаткові дослідження могли б мати найбільше значення. Три основні джерела невизначеності пов’язані з тим, як потепління океанської води призводить до танення шельфових льодовиків, як лід ковзає по корінній породі та як нагріваються океан і атмосфера навколо Антарктиди.

За словами науковців, точніші вимірювання цих процесів допоможуть удосконалити прогнози й ухвалювати обґрунтованіші рішення щодо забудови та захисту прибережних територій.

Однак дослідники зазначили, що їхній аналіз не може врахувати процеси, які не були включені в оригінальні моделювання, зокрема деякі взаємодії між льодом, океаном та атмосферою, а також зміни у потоках води під льодовим покривом. Ці прогалини залишають можливість того, що результати можуть вийти за межі прогнозів дослідження.