Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications международной группой ученых, показывает, что необратимая потеря Западно-Антарктического и Гренландского ледяных щитов и соответствующее быстрое ускорение подъема уровня моря может быть неизбежным, если глобальное изменение температуры не удастся стабилизировать на уровне ниже 1,8°C по отношению к доиндустриальному уровню.

Население прибрежных районов по всему миру уже готовится к повышению уровня моря. Однако планирование контрмер по предотвращению затопления и других ущербов крайне затруднено, поскольку последние прогнозы климатических моделей, представленные в 6-м оценочном докладе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), не дают единого мнения о том, как быстро основные ледяные щиты отреагируют на глобальное потепление.

Таяние ледяных щитов является потенциально крупнейшим фактором, способствующим изменению уровня моря, и исторически наиболее трудно предсказуемым, поскольку физика, определяющая их поведение, как известно, сложна. "Более того, компьютерные модели, моделирующие динамику ледяных щитов в Гренландии и Антарктиде, часто не учитывают тот факт, что таяние ледяных щитов влияет на океанические процессы, которые, в свою очередь, могут отразиться на ледяном щите и атмосфере", - говорит Джун Янг Парк, аспирант Центра климатической физики IBS и Пусанского национального университета, Пусан, Южная Корея, и первый автор исследования.

Используя новую компьютерную модель, которая впервые отражает взаимосвязь между ледяными щитами, айсбергами, океаном и атмосферой, команда исследователей климата обнаружила, что эффект отрыва ледяного щита от уровня моря может быть предотвращен только в том случае, если мир достигнет нулевого уровня выбросов углерода до 2060 года.

"Если мы не достигнем этой цели по выбросам, то, согласно нашим расчетам, ледяные щиты будут распадаться и таять ускоренными темпами. Если мы не предпримем никаких действий, отступающие ледяные щиты продолжат повышать уровень моря по меньшей мере на 100 см в течение следующих 130 лет. И это помимо других факторов, таких как тепловое расширение океанской воды", - говорит профессор Аксель Тиммерманн, соавтор исследования и директор Центра климатической физики IBS.

Ледяные щиты реагируют на атмосферное и океаническое потепление отсроченными и часто непредсказуемыми способами. Ранее ученые подчеркивали важность подповерхностного таяния океана как ключевого процесса, который может вызвать эффект побега в крупных морских ледяных щитах Антарктиды.

"Однако, согласно нашим суперкомпьютерным симуляциям, эффективность этих процессов, возможно, была переоценена в недавних исследованиях", - говорит профессор Джун И Ли из Центра климатической физики IBS и Пусанского национального университета и соавтор исследования. "Мы видим, что изменения морского льда и атмосферной циркуляции вокруг Антарктиды также играют решающую роль в контроле количества таяния ледяного щита, что имеет последствия для прогнозов глобального уровня моря", - добавляет она.

Исследование подчеркивает необходимость разработки более сложных моделей земной системы, которые отражают различные климатические компоненты, а также их взаимодействие. Кроме того, необходимы новые программы наблюдений, чтобы ограничить представление физических процессов в моделях земной системы, особенно в высокоактивных регионах, таких как ледник Пайн-Айленд в Антарктиде.

"Одна из ключевых проблем при моделировании ледниковых покровов заключается в том, что даже мелкомасштабные процессы могут играть решающую роль в крупномасштабной реакции ледникового покрова и в соответствующих прогнозах уровня моря. Мы должны не только учесть взаимосвязь всех компонентов, как мы это сделали в нашем текущем исследовании, но и смоделировать динамику с максимально возможным пространственным разрешением с помощью самых быстрых суперкомпьютеров", - говорит Аксель Тиммерманн.