Shumica e modeleve të sistemit të tokës u mungon pjesa kryesore e enigmës së ardhshme të klimës

Mënyra se si financohet shkenca po pengon Modelet e Sistemit të Tokës dhe mund të shtrembërojë parashikimet e rëndësishme të klimës, sipas një komenti të ri të botuar në Nature Climate Change nga Woodwell Climate Research Center dhe një ekip ndërkombëtar ekspertësh modelesh.

Emetimet nga shkrirja e permafrostit, toka e ngrirë në veri që përmban dy herë më shumë karbon sesa atmosfera dhe po shkrihet për shkak të ngrohjes klimatike të shkaktuar nga njeriu, janë një nga pasiguritë më të mëdha në parashikimet e ardhshme të klimës. Por përfaqësimi i saktë i dinamikës së ngrirjes së përhershme mungon nga modelet kryesore që projektojnë emetimet e ardhshme të karbonit.

Vetëm dy nga njëmbëdhjetë Modelet e Sistemit të Tokës (ESM) të përdorura në raportin e fundit të Panelit Ndërqeveritar për Ndryshimet Klimatike (IPCC) përfshijnë fare çiklizmin e karbonit të ngrirë, dhe ato që aktualisht përdorin përafrime tepër të thjeshtuara që nuk kapin mënyrat plotësisht dinamike se karboni i përhershëm i ngrirë mund të lëshohet në atmosferë ndërsa klima ngrohet. Proceset që studiuesit kanë vëzhguar në terren, të tilla si mënyra se si shkrirja e menjëhershme e ngrirjes së përhershme mund të krijojë pellgje dhe liqene dhe të ndryshojë hidrologjinë e sipërfaqes, bien ndesh me këto përafrime, por kanë implikime të mëdha për karbonin e përhershëm dhe ndikimin e tij të mundshëm në klimën globale.

“Ajo që ndodh me karbonin në permafrost është një nga të panjohurat më të mëdha për klimën tonë të ardhshme,” tha Christina Schaedel, shkencëtare e lartë kërkimore në Qendrën e Kërkimeve Klimatike Woodwell dhe autorja kryesore e raportit. “Modelet e Sistemit të Tokës janë kritike për të parashikuar se ku, si dhe kur do të lëshohet ky karbon, por ekipet e modelimit aktualisht nuk kanë burimet që u nevojiten për të përshkruar me saktësi ngrirjen e përhershme. Nëse duam parashikime më të sakta klimatike, kjo duhet të ndryshojë.”

Modelet e Sistemit të Tokës, programet e drejtuara nga superkompjuterët që mund të parashikojnë emetimet e ardhshme të karbonit dhe dinamikën e klimës, mund të parashikojnë vetëm proceset që ato përfaqësojnë. Dhe ndërsa shkencëtarët mësojnë më shumë për ndërveprimet komplekse fizike dhe biogjeokimike që përbëjnë sistemin e Tokës, ESM-të janë rritur në kompleks, duke përfshirë gjithnjë e më shumë procese. Në praktikë, kjo do të thotë vite të zhvillimit të kodit shumë teknik, integrimit të të dhënave vëzhguese dhe parametrizimit dhe testimit të modelit.

Por shumica e financimeve të kërkimit shkencor operojnë në një cikël financimi trevjeçar dhe janë të strukturuara rreth projekteve që trajtojnë çështje të reja shkencore. Ky cikël relativisht i shkurtër është një kohë shumë e shkurtër për të trajnuar zhvilluesit e modeleve ose për të përfunduar hapat kyç dhe kompleks të zhvillimit të modelit përpara se ekipet të kthehen, thonë autorët.

“Ndërsa këto sisteme modelimi po bëhen gjithnjë e më komplekse, është e vështirë—dhe po bëhet më e vështirë—për një student të diplomuar ose postdoktor që të ‘përshpejtojë’ mjaftueshëm shpejt për të kuptuar me të vërtetë qëllimin e plotë të nevojave të zhvillimit të modelit dhe për të përfunduar një projekt zhvillimi. në afatin tipik kohor trevjeçar të një propozimi, “tha David Lawrence, i cili bashkë-drejton Modelin e Sistemeve Tokësore Komunitare në Qendrën Kombëtare për Kërkime Atmosferike. “Fatkeqësisht, kjo lë shumë projekte të papërfunduara.” Lawrence, i cili ishte bashkëautor i raportit, tha se ndërsa ekipet bashkëpunuese të modelimit me të cilët punon po bëjnë përparime në përshkrimin e proceseve komplekse të permafrostit, financimi i kufizuar do të thotë se “ritmi me të cilin përmirësimet futen përsëri në bazën e kodit bazë CTSM është relativisht i ngadaltë. ”

“Nevojitet financim i konsiderueshëm, në shumën miliona dollarë për ESM, për të siguruar infrastrukturën e nevojshme dhe mbështetjen e nevojshme për zhvillimin e modelit,” shkruajnë autorët. Këto financime të synuara dhe zhvillues dhe programues të softuerit shumë të aftë, thonë ata, mund të ndihmojnë në përshpejtimin e përmirësimit të modelit që është duke u zhvilluar.

“Në vitet e fundit, kërkimi i Arktikut është bërë shumë bashkëpunues dhe kompleks – shkencëtarët nuk po studiojnë më vetëm një bimë në një vend”, tha Schaedel. “Dhe ndërsa nevoja për të dhëna afatgjata dhe zhvillim kompleks modeli është bërë gjithnjë e më e dukshme, disponueshmëria e financimit nuk ka vazhduar. Ne dëshirojmë të shohim mundësitë e financimit të përputhen me sfidat klimatike me të cilat po përballemi.”

“Kuptimi ynë sesi ngrirja e përhershme po shkrihet dhe emeton karbon është përmirësuar në mënyrë drastike gjatë 15 viteve të fundit,” tha Brendan Rogers, shkencëtar i asociuar në Qendrën e Kërkimeve Klimatike Woodwell dhe bashkëdrejtues i projektit “Permafrost Pathways”. “Financimi i Modeleve të Sistemit të Tokës për të përfaqësuar shkrirjen e përhershme të ngrirjes do të siguronte që këto përfitime të realizohen në modele dhe se objektivat kritike të klimës dhe buxhetet e karbonit bazohen në shkencën më të mirë që kemi.”