View message

Проблема зміни клімату щороку стає все більш помітною поміж інших глобальних проблем сучасності. Ці зміни вже відчувають мільярди людей на планеті, а вчені постійно фіксують нові кліматичні рекорди. Літо 2024 року стало свідком надзвичайно високих температур як в Україні та у всьому світі: починаючи з червня 2023 і до цього часу кожен місяць був рекордно спекотним, перевищуючи доіндустріальні температури більше ніж на 1,5°C [1]. Таке підвищення температури є безпрецедентним. До цих рекордів можна додати ще кілька, які були зафіксовані Copernicus Climate Change Service (C3S) [2]:

1. Середня глобальна температура поверхні моря у березні 2024 року діапазоні 60°S–60°N досягла 21,07°C що є найвищим показником за весь час спостережень.
2.  Цей рекорд став продовженням серії з десяти місяців поспіль, коли фіксувалися рекордно високі температури поверхні океану.
3. Середня температура в Європі за березень 2024 року була на 2,12°C вище середнього показника за період 1991-2020 років для березня, що робить цей місяць другим найтеплішим березнем за всю історію спостережень на континенті, лише на 0,02°C прохолоднішим за березень 2014 року.
4.  Об’єм морського льоду в Антарктиді продовжує скорочуватися, і в березні 2024 року він був на 20% нижче за середній рівень, що стало шостим найнижчим показником за всю історію супутникових спостережень.

Полярні регіони також потерпають від змін, що викликає наслідки у глобальній кліматичній системі. Танення льодовикового покриву Гренландії та Антарктиди сприяє підвищенню рівня моря. Це створює ризики для прибережних регіонів по всьому світу. Останні дослідження [3] демонструють, що льодовики тануть швидше, аніж передбачалося раніше.

Наприклад, це стосується льодовика Твейтса (“льодовик Судного дня”). Він має розмір з Велику Британію, а його внесок в підвищення глобального рівня моря становить приблизно 4%. Потепління океану, яке розтоплює льодовик знизу, зменшує його стабільність. Якщо льодовик повністю розтане, це підвищить рівень моря на 65 см, а його руйнування може спричинити обвал сусідніх льодовиків, що додасть ще 3 метри до рівня моря. Вчені попереджають, що зараз ми вже наближаємося до критичної точки, і підвищення температури на 1,5-2°C може запустити цей процес [3]. Підвищення температур, танення льодовиків і збільшення екстремальних погодних явищ загрожують стабільності нашої планети та життя на ній. Тому дуже важливим є розуміння різноманітних процесів, які відбуваються в атмосфері, океані та кріосфері, а також адаптація і захист прибережних зон від майбутніх змін.

Арктика і Антарктика відіграють ключову роль у глобальній океанічній циркуляції та у кліматичній системі, проте, на даний момент все ще існують значні прогалини в знаннях про вплив їхніх процесів на різних масштабах і те, як вони змінюються з кліматичними змінами. Це перешкоджає зусиллям щодо стримування наслідків зміни клімату, які вже спостерігаються не лише в полярних регіонах, а й у Європі та в усьому світі. Без належного розуміння того, як полярні регіони зазнають впливу кліматичних змін, знайти вдалі рішення цієї проблеми буде неможливо.

Проєкт, в якому беруть участь науковці Інституту проблем математичних машин і систем НАН України PolarRES (ГОРИЗОНТ 2020) допомагає краще зрозуміти, як атмосфера, океани та морський лід взаємодіють у полярних регіонах Арктики та Антарктики.

У дослідницькому консорціумі працюють науковці з 30 наукових організацій з різних країн Європи і світу: Великобританії, Нідерландів, Фінляндії, Норвегії, Німеччини, Китаю та інших країн. Вчені вивчають важливі фізичні та хімічні процеси, щоб пояснити, як зміни в полярних регіонах впливають на інші частини планети. Також вивчається, як зміни клімату в полярних регіонах вплинуть на інші регіони  через різні екологічні системи, танення вічної мерзлоти та продуктивність морських екосистем.

Для досягнення цієї мети науковці використовують нові кліматичні сценарії, щоб передбачити, як зміни клімату вплинуть на полярні регіони та людей, що там живуть. Ці сценарії враховують основні кліматичні фактори, щоб краще зрозуміти зміни клімату в Арктиці та Антарктиці та ризики, які вони несуть для полярного середовища. Один з сценаріїв, який досліджується вченими НАН України в проєкті є сценарій вивільнення радіонуклідів океан які випали на льодовики навколо архіпелагу Нова Земля в Карському морі під час ядерних випробувань між 1957-1963 роками при таненні льодовиків. Це може загрожувати здоров'ю людей та довкіллю. Крім того, може відбуватися радіоактивне витікання з інших джерел, таких як затоплені радіоактивні відходи, реактори та підводні човни [4].

Специфікою цього проєкту є поєднання моделювання із високою роздільною здатністю різноманітних процесів, що спричиняють зміни в полярних регіонах, із регіональними даними необхідне для прийняття обґрунтованих рішень щодо майбутньої адаптації та пом’якшення цих змін та наслідків.

В рамках проєкту науковці Академії моделюють формування та рух донних холодних водних мас під двома найбільшими шельфовими льодовиками Антрактиди: льодовиком Ронне-Фільхнера у морі Ведделла та льодовиком Росса у морі Росса [5]. Динаміка водних мас та перенос пасивних домішок аналізується в рамках лагранжового підходу, що покращує розуміння чутливості динаміки донних водних мас та транспорту радіонуклідів до умов кліматичних змін, і відповідних змін у взаємодії льодового покриву й океану [5, 6]. Для більш точного розуміння енергетики процесів танення льоду і оцінки перемішування вод під кригою враховуються вплив внутрішніх хвиль, які можуть суттєво впливати на цей процес [7]. Окрім моделювання і спостережень, можливість вивчати зміни клімату дає така форма наукових досліджень, як громадянська наука, тобто коли непрофесійні учасники, звичайні люди, беруть участь у зборі, аналізі даних або навіть у розробці наукових проєктів. В рамках проєкту PolarRES ініціатива громадянської науки «Полярна Панорама» представляє собою інтерактивну виставку особистих вражень людей стосовно вразливості та захисту полярних регіонів. Вона має на меті зібрати та відобразити спостереження та думки різних людей, які відвідали або працювали в Арктиці чи Антарктиці, через різні медіа-формати: зображення, відео, аудіозаписи, малюнки або письмові описання.

За інформацією Інституту проблем математичних машин і систем НАН України