Doğru iklim modelleri, iklim bilimi ve politikasında kritik bir rol oynayarak, iklim değişikliğini yavaşlatmanın yollarını düşünürken dünyanın her yerindeki politika yapıcıları ve karar vericileri bilgilendirmeye yardımcı olur. ısınan bir gezegenin ölümcül etkilerini ve halihazırda devam etmekte olan değişikliklere uyum sağlamak.
Doğruluklarını test etmek için modeller, jeolojik kanıtlarla uyuşup uyuşmadıklarını görmek için geçmiş iklimi simüle edecek şekilde programlanmıştır. Model simülasyonları kanıtlarla çelişebilir. Hangisinin doğru olduğunu nasıl bilebiliriz?
Nature dergisinde bugün (15 Şubat) yayınlanan bir inceleme makalesi, Holosen küresel sıcaklık muamması olarak bilinen modeller ve kanıtlar arasındaki bu çelişkiyi ele alıyor. Baş yazar Darrell Kaufman, School of Earth and Sustainability’de bir Regents profesörü ve Arizona Üniversitesi doktora sonrası araştırmacısı Ellie Broadman, doktora derecesini alırken bu çalışma üzerinde çalışan ortak yazar. NAU’da, bilmeceyi çözmek için son 12.000 yıldaki geniş bir veri yelpazesini analiz etti. Çalışma, Kaufman’ın Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) tarafından hazırlanan en son büyük iklim raporuna dahil edilen çalışmasını temel alıyor ve vekaleten belirtildiği gibi 6.500 yıl önceki küresel ortalama sıcaklığın daha sıcak olup olmadığına bakıyor. Sanayi Devrimi’nin insan kaynaklı ısınmada önemli bir artışa yol açtığı 19. yüzyılın sonlarına kıyasla, geçmiş iklim bilgilerinin doğal arşivlerinden elde edilen kanıtlar veya modellerle simüle edildiği şekliyle daha soğuk.
Bu kapsamlı değerlendirme, sonuca varıyor. yaklaşık 6.500 yıl önce küresel ortalama sıcaklığın muhtemelen daha sıcak olduğunu ve bunu 1800’lerde sona eren çok bin yıllık bir soğuma eğilimi izlediğini. Ancak, bilmeceyi çözdüğünü iddia eden son araştırmalara rağmen, belirsizliğin hâlâ var olduğu konusunda uyardılar.
“Geçmişte, bazı yerlerin ısınırken bazılarının soğuduğu dünyanın ortalama sıcaklığını ölçmek zor, ve bilmeceyi kesin olarak çözmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var,” dedi Kaufman. “Ancak küresel ortalama sıcaklıktaki değişimleri takip etmek önemlidir çünkü bu, insan kaynaklı ısınmanın gidişatını ölçmek ve onu sınırlandırmak için uluslararası düzeyde müzakere edilmiş hedefleri belirlemek için kullanılan metrikle aynıdır. Özellikle, incelememiz, yavaş hareket eden iklim değişkenliği hakkında ne kadar şaşırtıcı derecede az şey bildiğimizi ortaya çıkardı; buna, insanlar tarafından harekete geçirilen ve deniz seviyesinin yükselmesi ve önümüzdeki bin yılda permafrost erimesiyle ortaya çıkacak güçler de dahil.”
Bizim bildiklerimiz biliyorum
12.000 yıl önce sona eren son büyük buzul çağından sonra başlayan Holosen iklimi hakkında, diğer tüm bin yıllık dönemlerden daha fazla şey biliyoruz. Atmosferde, okyanuslarda, kriyosferde ve karada meydana gelen tarihsel değişiklikler hakkında bilgi depolayan çeşitli doğal arşivlerden yayınlanmış çalışmalar vardır; Dünya’nın yörüngesi, güneş ışınımı, volkanik patlamalar ve sera gazları gibi geçmiş iklim değişikliklerini yönlendiren güçlere bakan çalışmalar; ve bu güçleri değişen küresel sıcaklıklara çeviren iklim modeli simülasyonları. Tüm bu tür çalışmalar bu incelemeye dahil edildi.
Şimdiye kadarki zorluk, iki önemli kanıt hattımızın zıt yönlere işaret etmesiydi. Okyanuslardan, göllerden ve diğer doğal arşivlerden elde edilen kanıtları içeren paleo-çevresel “vekil” veriler, yaklaşık 6.500 yıl önce küresel ortalama sıcaklığın zirvesine ve ardından insanlar fosil yakıtları yakmaya başlayana kadar küresel bir soğuma eğilimine işaret ediyor. İklim modelleri genellikle küresel ortalama sıcaklıkların son 6.500 yılda arttığını gösterir.
Proxy veriler doğruysa bu, modellerdeki eksikliklere işaret eder ve özellikle küresel ısınmayı artırabilecek iklim geri bildirimlerinin yeterince temsil edilmediğini gösterir. İklim modelleri doğruysa, o zaman eski sıcaklıkları yeniden oluşturmaya yönelik araçların keskinleştirilmesi gerekir.
Ayrıca, sayılar ister yukarı ister aşağı yönlü olsun, son 6.500 yılda küresel ortalama sıcaklıktaki değişimin kademeli—muhtemelen 1 santigrat dereceden (1,8 Fahrenhayt derece) daha az.Bununla birlikte, herhangi bir büyüklükteki küresel sıcaklık değişimi, özellikle değişen sera gazlarına yanıt olarak önemli olduğundan, 6.500 yıl önce sıcaklıkların daha yüksek veya daha düşük olduğunu bilmek, iklim sistemi hakkındaki bilgilerimiz ve gelecekteki iklim tahminlerini iyileştirmemiz açısından önemlidir.
{ 2}Bilmediklerimiz
Bu çalışma, iklim modellerindeki belirsizlikleri vurguladı. Yazarların tercih ettiği yorum -son küresel ısınmanın 6.500 yıllık küresel soğumadan önce geldiği şeklindeki- doğruysa, o zaman bilim adamlarının doğal iklim zorlamaları ve geri bildirimleri ve bunların modellerde nasıl temsil edildiği konusundaki anlayışlarının iyileştirilmesi gerekiyor. Yanlışsa, bilim adamlarının vekil kayıtlardaki sıcaklık sinyalini anlamalarını iyileştirmeleri ve küresel ölçekte bu eğilimleri yakalamak için analitik araçlar geliştirmeleri gerekir.
Holosen küresel sıcaklık bilmecesini çözmeye çalışmak, son on yılda iklim bilimcileri için bir öncelik; Broadman, doktorasına başladığında bu konuyla ilgili ilk makaleyi okuduğunu hatırlıyor. O zamandan beri yapılan tüm çalışmalar, bu konunun anlaşılmasına katkıda bulundu ve bu da alandaki bilim adamlarını kapsamlı bir anlayışa yaklaştırdı. Bu konudaki son araştırmalar, tahmin edilen zayıflıklarını hesaba katmak için proxy verilerini ayarlamayı, iklim modellerine makul zorlamalar eklemeyi ve proxy verilerini iklim modeli çıktısıyla harmanlamayı denedi, hepsi de bilmecenin nedeni hakkında farklı sonuçlara ulaştı. Bu inceleme, küresel ölçekte kapsamlı bir değerlendirmeyle konuyu yeniden ele almak için bir adım geri atıyor ve bu bilmecenin çözümünü henüz bilmediğimizi gösteriyor.
Geçmiş sıcaklığı ölçmek için yaygın olarak uygulanabilir yöntemler geliştirmek yüksek bir önceliktir zaten iklim bilimciler için. Örneğin, Kaufman’ın laboratuvarı, geçmiş sıcaklık değişikliklerini incelemek için yeni bir yöntem olarak göl tortusunda korunan amino asitleri içeren kimyasal reaksiyonların kullanımını test ediyor. NAU’daki Arizona İklim ve Ekosistem laboratuvarından alınan yeni radyokarbon tarihleme teknolojisiyle birleştirilen bu teknik, küresel ısınmanın uzun vadeli bir soğuma eğilimini tersine çevirip çevirmediğini belirlemeye yardımcı olabilir.
Neden önemli?
Broadman, kimin bilim iletişimine odaklanan çalışma, araştırmaya eşlik eden figürleri yarattı. Bu, anlaşılması zor sonuçları kitlelere iletmenin kritik bir yoludur ve iklim biliminde, izleyiciler çok çeşitlidir ve dünya genelinde eğitimciler, politika yapıcılar, sivil toplum kuruluşları ve bilim adamlarını içerir.
“İlginç bir çıkarım, Bulgularımız, bölgesel değişikliklerin küresel ortalama sıcaklık üzerinde sahip olabileceği etkiyi göstermektedir. Dünyanın bazı bölgelerindeki, azalan Kuzey Kutbu deniz buzu veya şu anda uçsuz bucaksız çöller olan yerlerdeki bitki örtüsünün değişmesi gibi çevresel değişiklikler, gezegeni bir bütün olarak etkileyen geri bildirimlere neden olabilir” dedi. “Mevcut küresel ısınmayla, bazı bölgelerin çok hızlı değiştiğini şimdiden görüyoruz. Çalışmamız, bu bölgesel değişikliklerin ve geri bildirimlerin bazılarının iklim modellerinde anlaşılmasının ve yakalanmasının gerçekten önemli olduğunu vurguluyor.”
Kaufman ayrıca, geçmiş sıcaklık değişikliklerinin ayrıntılarını doğru bir şekilde yeniden yapılandırmanın, iklimin çeşitli nedenlere tepkisine ilişkin bilgiler sunduğunu söyledi. Hem doğal hem de antropojenik iklim değişikliği. Yanıtlar, iklim modellerinin Dünya’nın iklim sistemini ne kadar iyi simüle ettiğini test etmek için karşılaştırma ölçütleri işlevi görür.
“İklim modelleri, ayrıntılı nicel iklim tahminlerinin tek kaynağıdır; İklim değişikliğine uyum sağlayın” dedi. “İncelememiz, iklim modellerinin küresel ısınmayı artırabilecek önemli iklim geri bildirimlerini hafife aldığını gösteriyor.”
Referans: “Holosen küresel sıcaklık muammasını yeniden ziyaret etmek” 15 Şubat 2023, Nature.
DOI: 10.1038 /s41586-022-05536-w
.