Zmiany klimatu: 5 rzeczy, które należy wiedzieć o szybkim ociepleniu oceanów

Uwaga redaktora: Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych, Chin, Francji i Niemiec szacuje, że oceany na świecie pochłonęły znacznie więcej nadmiaru ciepła spowodowanego przez zmiany klimatyczne wywołane przez człowieka niż naukowcy oszacowali do tej pory. To odkrycie sugeruje, że globalne ocieplenie może być nawet bardziej zaawansowane niż wcześniej sądzono. Scott Denning, naukowiec zajmujący się atmosferą, wyjaśnia, w jaki sposób nowy raport doprowadził do tego wyniku i co sugeruje tempo zmian klimatu.

W jaki sposób naukowcy mierzą temperaturę oceanu i oceniają wpływ zmian klimatu na nią?

Używają termometrów przymocowanych do tysięcy podskakujących robotów pływających na kontrolowanych głębokościach w oceanach. Ten system „pływaków Argo” został uruchomiony w 2000 roku, a obecnie jest około 4000 pływających instrumentów.

Mniej więcej raz na 10 dni jeżdżą z powierzchni na głębokość 6500 stóp, a następnie wracają na powierzchnię, aby przesłać swoje dane drogą satelitarną. Każdego roku sieć ta gromadzi około 100 000 pomiarów trójwymiarowego rozkładu temperatury oceanów.

Pomiary Argo pokazują, że około 93 procent globalnego ocieplenia spowodowanego spalaniem węgla dla paliwa odczuwane jest jako zmiany temperatury oceanu, podczas gdy tylko bardzo mała ilość tego ocieplenia występuje w powietrzu.

Jak radykalnie różnią się wyniki tego badania od poziomów ocieplenia oceanów, które zgłosił Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu?

Nowe badania pokazują, że od 1991 r. Oceany ociepliły się o 60 procent szybciej niż średnia stopa ocieplenia oszacowana w badaniach podsumowanych przez IPCC, które opierają się na danych z pływaków Argo. To wielka sprawa.

Większość różnic pochodzi z najwcześniejszej części tego okresu, zanim Argo wystarczająco dużo pływa w oceanach, aby właściwie reprezentować trójwymiarowy rozkład globalnych temperatur wody. Nowe dane są kompletne aż do 1991 roku, ale dane Argo były naprawdę rzadkie do połowy 2000 roku.

Zobacz także: Wczesne globalne ocieplenie było nieoczekiwanie spowodowane przez wybuch drobnych form życia

Implikacja szybszego ocieplenia oceanu jest taka, że ​​wpływ dwutlenku węgla na globalne ocieplenie jest większy niż sądziliśmy. Wiedzieliśmy już, że dodawanie CO2 do powietrza bardzo szybko ogrzewa świat. I IPCC właśnie ostrzegł w specjalnym raporcie, że ograniczenie globalnego ocieplenia do 1,5 stopnia Celsjusza (2,7 stopni Fahrenheita) powyżej poziomu sprzed rewolucji przemysłowej - cel, który zapobiegnie wielu ekstremalnym skutkom dla ludzi i ekosystemów - wymagałby szybkiego zmniejszenia i ostatecznego wyeliminowania węgla, ropa naftowa i gaz ze światowych dostaw energii. To badanie niczego nie zmienia, ale oznacza, że ​​będziemy musieli jeszcze szybciej wyeliminować paliwa kopalne.

Co badacze zrobili inaczej, aby osiągnąć wyższą liczbę?

Zmierzyli drobne zmiany od 1991 r. W stężeniach kilku gazów w powietrzu - tlenu, azotu i dwutlenku węgla - z niewiarygodnie wysoką precyzją. Jest to naprawdę trudne, ponieważ zmiany są bardzo małe w porównaniu z dużymi ilościami już w powietrzu.

Niektóre z tych gazów z powietrza rozpuszczają się w oceanach. Temperatura wody decyduje o tym, ile może wchłonąć. Gdy woda się nagrzewa, zmniejsza się ilość gazu, który może się w niej rozpuścić - dlatego soda lub piwo pozostawione na stole kuchennym schodzą. Ta sama zależność temperaturowa pozwoliła naukowcom obliczyć całkowite zmiany w globalnej zawartości ciepła oceanu od 1991 r. Do chwili obecnej, wykorzystując bardzo precyzyjne pomiary samego powietrza.

Jeśli to badanie jest dokładne, co sugeruje, że powinniśmy spodziewać się poważnych skutków zmian klimatu w nadchodzących dziesięcioleciach?

Niniejsze badanie nie dotyczyło wpływu na klimat, ale są one już dobrze znane. W miarę jak świat się ociepla, więcej pary wodnej wyparowuje z oceanów i lądu. Oznacza to, że kiedy rozwijają się wielkie burze, w powietrzu jest więcej pary wodnej, dzięki której mogą „pracować”, co spowoduje więcej ekstremalnych opadów deszczu i śniegu oraz wynikające z tego wiatry.

Większe ocieplenie będzie oznaczać zwiększone zapotrzebowanie na wodę dla upraw i lasów oraz pastwisk, większy nacisk na nawadnianie i zaopatrzenie w wodę miejską oraz zmniejszoną produkcję żywności. Większe zapotrzebowanie na wodę oznacza więcej pożarów lasów i dymu, krótsze zimy z mniejszą ilością śniegu w górach i większy nacisk na ekosystemy, miasta i gospodarkę światową. Z powodu tych skutków prawie każdy rząd na świecie zobowiązał się do szybkich redukcji emisji w celu ograniczenia globalnego ocieplenia.

To badanie sugeruje, że klimat jest bardziej wrażliwy na gazy cieplarniane niż wcześniej sądziliśmy. Oznacza to, że aby uniknąć najgorszych skutków zmian klimatycznych, emisje będą musiały być zmniejszane szybciej i głębiej.

Skąd będziemy wiedzieć, czy te ustalenia się utrzymają?

Istnieją inne grupy dokonujące dokładnych pomiarów gazu, a wiele z nich ma dane z lat 90-tych. Inni powtórzą analizy dokonane przez tych autorów i sprawdzą ich wyniki. Będzie również staranna praca nad pogodzeniem zwiększonego tempa ocieplenia oceanów z danymi temperatury Argo, rekordem temperatury powietrza na powierzchni, danymi atmosferycznymi z balonów i pomiarami z satelitów.Prawdziwy świat musi być spójny ze wszystkimi obserwacjami razem, a nie tylko podzbiorem.

Zobacz także: „Katastroficzny” wpływ zmian klimatu na zdrowie psychiczne w nowym badaniu

W tym badaniu bardzo sprytnie wykorzystano dane ze składu samego powietrza sięgające prawie 30 lat. Nie mieliśmy wtedy Argo pływającego, ale wciąż dostępne są próbki powietrza, które można analizować dziesiątki lat później. Użycie dłuższego zapisu ocieplenia jest znacznie lepsze do oszacowania stawki, ponieważ jest mniej wrażliwe na zmiany z roku na rok niż krótszy rekord.

Naukowcy ci dali nam nowy i niezależny sposób oceny wrażliwości długoterminowego globalnego ocieplenia na zmiany poziomów CO2 w atmosferze. Spodziewam się, że wyniki rzeczywiście się utrzymają i że w przyszłości usłyszymy dużo więcej o tej nowej metodzie.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation przez Scotta Denninga. Przeczytaj oryginalny artykuł tutaj.