Een nieuwe multidisciplinaire studie onder leiding van wetenschappers van de British Antarctic Study (BAS) benadrukt de noodzaak van een geïntegreerde benadering om de effecten van klimaatverandering op de Antarctische mariene ecosystemen te begrijpen. Het artikel is deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Frontiers in Marine Science, en functies als een onderzoekshoogtepunt in het tijdschrift Natuur Klimaatverandering .

Ecologen verwijzen vaker naar mondiale klimaatmodellen, inclusief modellen van het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering (IPCC), in een poging te begrijpen hoe klimaatverandering ecosystemen beïnvloedt, maar het kan moeilijk zijn om daaruit ecologisch zinvolle conclusies te trekken. Bijvoorbeeld, met betrekking tot de Zuidelijke Oceaan, mondiale klimaatmodellen geven over het algemeen niet voldoende nauwkeurig ecologisch belangrijke kenmerken weer, zoals de marginale ijszone - het overgangsgebied tussen open oceaan en zee-ijs - omdat het een complexe verscheidenheid aan verschillende soorten zee-ijs omvat en relatief klein is. Echter, het is van vitaal belang als habitat en een zone met een hoge biologische productiviteit.

Met het zee-ijs van de Zuidelijke Oceaan als voorbeeld, De auteurs, die bestaan ​​uit ecologen, biogeochemici, klimaatmodelleurs en visserijwetenschappers, begonnen aan een unieke gezamenlijke aanpak om te onderzoeken hoe gegevens van klimaatmodellen het beste kunnen worden gebruikt voor betere ecologische inzichten. Hun analyse resulteerde in een verbetering van de nauwkeurigheid van de geprojecteerde toekomstige zee-ijsverdelingen met ongeveer dertig procent.

Hoofdauteur, Dr. Rachel Cavanagh, een ecoloog bij British Antarctic Survey, zegt:

"We hebben gekeken naar de 35 beschikbare IPCC-modellen die zee-ijs bevatten en hebben deze beoordeeld aan de hand van ecologische criteria. We hebben een subset van acht gevonden die de waargenomen verspreiding van zee-ijs op betrouwbare wijze reproduceerde en resulteerde daarom in een verbetering van dertig procent in hun precisie.

"Door de inspanningen van de ecologische en klimaatwetenschappelijke gemeenschappen te combineren, informatie uit klimaatmodellen kan beter worden toegepast, en toekomstige onderzoeksprioriteiten gezamenlijk kunnen worden bepaald en aangepakt. Dit is absoluut noodzakelijk als we willen verbeteren hoe we begrijpen, en beheren, de bredere implicaties van verandering in de Zuidelijke Oceaan."

co-auteur, Professor Eugene Murphy, die aan het hoofd staat van het Ecosystems-team bij BAS voegt toe:

"Zee-ijs is belangrijk voor het ecosysteem van de Zuidelijke Oceaan, dus als we het beter kunnen begrijpen, kunnen we zinvolle gegevens krijgen over hoe het kan worden beïnvloed in een opwarmende wereld."

co-auteur, Dr Tom Bracegirdle, een klimaatmodelleur bij BAS zegt:

"Vanuit ons perspectief als klimaatmodelleurs, een beter begrip van de eisen van ecologen zal ons in staat stellen om te helpen bij de toepassing van de output van klimaatmodellen op ecologische problemen."

Een synergetische benadering voor het evalueren van de output van klimaatmodellen voor ecologische toepassingen is gepubliceerd in: Grenzen in de mariene wetenschappen .

Deze studie is ontstaan ​​uit een internationale ICED-workshop (Integrating Climate and Ecosystem Dynamics) over verandering in de Zuidelijke Oceaan.

Nu het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) zijn volgende Assessment Report (AR6) nadert, groeit de bezorgdheid over de effecten van klimaatverandering op mariene ecosystemen. Het IPCC is het internationale orgaan voor het beoordelen van de wetenschap met betrekking tot klimaatverandering. Het IPCC is in 1988 opgericht door de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO) en het Milieuprogramma van de Verenigde Naties (UNEP) om beleidsmakers te voorzien van regelmatige beoordelingen van de wetenschappelijke basis van klimaatverandering, de gevolgen en toekomstige risico's, en opties voor aanpassing en mitigatie.

Met "klimaatmodellen" verwijzen we naar volledig complexe gekoppelde atmosfeer-oceaan-zee-ijs-, klimaat- en aardesysteemmodellen. Dit type model is een fundamenteel hulpmiddel om te kwantificeren hoe de omgeving in de toekomst kan veranderen. Vanwege de complexiteit van vele meteorologische en oceanografische processen, deze modellen vereisen intensieve computerverwerkingskracht en worden daarom in slechts enkele tientallen klimaatonderzoekscentra uitgevoerd. Ze kunnen worden uitgevoerd met "pre-industriële" concentraties van broeikasgassen (BKG) voordat antropogene forcering wordt geïntroduceerd (vanaf het midden van de negentiende eeuw) om de effecten te kwantificeren van de bekende toename van de broeikasgasconcentraties en de ontwikkeling van het ozongat. In aanvulling, mogelijke trajecten van klimaatverandering in de eenentwintigste eeuw kunnen worden afgeleid uit simulaties van klimaatmodellen die worden uitgevoerd onder verschillende (BKG)-emissiescenario's en uit herstel van stratosferische ozonhoeveelheden.