Арктика може втратити взимку приблизно на один мільйон квадратних кілометрів морського льоду більше, ніж передбачали попередні прогнози. До такого висновку дійшли науковці, які поєднали сучасні кліматичні моделі з «кліматичними підказками» з минулого, про що повідомляє ScienceDaily з посиланням на дослідження Кембриджського університету.
Результати, опубліковані в журналі Nature Geoscience, свідчать, що зимовий морський лід у Північному Льодовитому океані може зникати значно швидше й масштабніше, ніж вважалося раніше. Це, своєю чергою, може мати серйозні наслідки для зимової погоди у Великій Британії, інших частинах Європи та Північної Америки.
Чому зимовий арктичний лід важливий для погоди
Взимку морський лід контролює, скільки тепла й вологи виходить з океану в атмосферу. Менше льоду означає більше відкритої води, яка віддає тепло й випаровує вологу. Зниження площі льоду пов’язують із холоднішими зимами та збільшенням снігопадів у Великій Британії, північній Європі та Північній Америці.
Останні спостереження показують, що Арктика вже змінюється. У березні 2025 року зимовий морський лід досяг найменшої максимальної площі за весь час сучасних спостережень. У 2026 році цей антирекорд повторився.
Попри це, більшість уваги досі приділяли літньому таненню льоду. Зимовий лід вивчали менше, хоча саме щодо нього кліматичні моделі найбільше розходяться у прогнозах.
Сліди давніх водоростей як ключ до минулого клімату
Щоб уточнити прогнози, команда з Кембриджського університету та мексиканського Центру досліджень у математиці (CIMAT) звернулася до даних, захованих у донних відкладах Арктичного океану. Вчені створили найбільшу на сьогодні базу даних за хімічним маркером, який виробляють водорості, що живуть у товщі морського льоду.
Ці маркери збереглися в осадових кернах, відкладених у середині голоцену, приблизно 6 000 років тому. Тоді невеликі зміни орбіти Землі зробили Арктику теплішою, а морський лід — менш поширеним. Такі умови стали природним «експериментом», який дозволяє перевірити, як лід реагує на потепління.
Дослідники аналізували концентрації біомаркера IP25, що утворюється водоростями, пов’язаними з морським льодом. Ці дані поєднали з іншими хімічними слідами організмів, які жили у відкритій воді. Разом вони дали змогу відтворити картину розподілу льоду в Арктиці тисячі років тому.
Кліматичні моделі недооцінювали втрату зимового льоду
Отримані реконструкції порівняли з симуляціями 27 кліматичних моделей для того самого періоду. За допомогою статистичного методу, відомого як байєсівське зважування, дослідники надали більшу вагу тим моделям, які краще узгоджувалися з давніми даними. Моделі, що гірше відтворювали минулий клімат, мали менший вплив на підсумкові прогнози.
Оскільки фізичні процеси, що керують морським льодом, однакові за різних кліматичних умов, ті самі «ваги» застосували і до симуляцій недавнього минулого, і до майбутніх сценаріїв. Порівняння виявило суттєву проблему: у сукупності моделі передбачали більше зимового льоду, ніж це випливало з геологічних свідчень.
Після корекції, за словами провідної авторки Крістал Фу (Crystal Fu) з Полярного інституту Скотта в Кембриджі, позитивне зміщення в історичних симуляціях повністю зникло. Майбутні проєкції також стали нижчими — приблизно на мільйон квадратних кілометрів порівняно з попередніми оцінками.
Невизначеність зменшили на 85% завдяки палеоданим
Попри велику кількість відомостей про давні клімати, перетворити їх на точні прогнози майбутнього непросто. Невизначеність є і в реконструкціях минулого, і в моделюванні майбутнього, що ускладнює прямі порівняння.
Нова методика суттєво звузила діапазон можливих результатів: у деяких проєкціях розкид скоротився до 85%. Це дозволило створити більш надійні карти, де саме зимовий морський лід в Арктиці, найімовірніше, зникне в наступні десятиліття, і наскільки впевнені ці оцінки.
Хоча потепління в середині голоцену було спричинене змінами орбіти Землі, а сучасне — людською діяльністю, реакція льоду на підвищення температури підпорядковується тим самим фізичним законам. За словами Фу, незалежно від джерела потепління, зі зростанням температур морський лід тане.
Можливі наслідки для Гренландії та Середземномор’я
Автори роботи також перевірили, як оновлене зважування моделей впливає на прогнози опадів. Виявилося, що стандартні кліматичні моделі, ймовірно, недооцінюють майбутні снігопади на південному сході Гренландії та кількість дощів у Середземноморському регіоні.
Більше снігу над Гренландією може впливати на стійкість льодовикового щита, а посилення дощів у Середземномор’ї — на ризики повеней у південній Європі. Це свідчить, що наслідки потепління Арктики можуть бути ширшими, ніж показували попередні оцінки.
Оновлені симуляції дають дослідникам чіткішу основу для подальшого аналізу цих ризиків і кращого розуміння того, як зміни в Арктиці відгукуються на погоду в інших регіонах планети.