Как использовать модели морских экосистем для улучшения прогнозов влияния изменения климата

Миллионы людей зависят от океанов в плане пищи и дохода. Согласно недавнему докладу Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), по меньшей мере 83% поверхности океана продолжит нагреваться в этом столетии, что негативно скажется на жизнях и источниках средств к существованию. Новое международное исследование с участием Университета штата Луизиана (LSU) показало, что данные более высокого разрешения критически важны для прогнозирования того, как потепление океана повлияет на различные морские виды и экосистемы.

Исследование указывает, что хотя модели морских экосистем являются ключевыми инструментами для понимания будущего воздействия климата на морские пищевые сети и рыболовство, то, как эти модели представляют ключевые процессы, определяющие реакцию экосистемы на изменение климата, сильно различается. По мнению учёных, эта неопределённость может приводить к недооценке моделями будущих климатических воздействий на морские экосистемы мира.

Команду из 23 международных исследователей из США, Австралии, Европы и Канады, подготовивших эту веху в прогнозировании климатических воздействий, координировала учёный LSU Шерил Харрисон. Она доцент кафедры океанографии и прибрежных наук LSU и сотрудник Центра вычислительных технологий LSU.

Исследователи изучили множество механизмов реакции морских животных на изменение климата в восьми глобальных моделях морских экосистем в рамках Проекта межмодельного сравнения рыболовства и морских экосистем (FishMIP). Хотя модели в целом показывают, что изменение климата вызовет сокращение популяций морских животных по мере потепления океанов, масштабы и детали температурных воздействий неопределённы из-за большого числа биологических и экосистемных процессов, на которые влияет температура. Это означает, что модели в совокупности могут недооценивать влияние потепления океана на рыболовство.

"Кроме того, реакция моделей морских экосистем на изменение климата сильно зависит от допущений о том, какую переменную из климатических моделей лучше использовать для представления пищи для рыб", — пояснила Харрисон. Некоторые используют прирост морских водорослей, другие — общее количество биомассы или более сложные формулы. Однако прирост и биомасса по-разному реагируют на изменение климата, в основном из-за "тропикализации океана" по мере его потепления — морского эквивалента опустынивания. В тропических регионах больше роста, но больше оборота и меньше биомассы для поддержки крупных организмов. Эти различия усиливаются в реакциях морских экосистем.

Данное исследование — первый шаг к согласованию этих различий. Ведущий автор работы Райан Хенеган из Школы математических наук Технологического университета Квинсленда заявил, что они планируют использовать свои результаты в качестве дорожной карты для мирового научного сообщества, чтобы углубить понимание морских экосистем мира в настоящем и будущем.