Методи дослідження: водорості та біомаркери
Міжнародна група науковців дійшла висновку, що зменшення зимового морського льоду в Арктиці може бути суттєвішим, ніж показували попередні кліматичні прогнози. Спираючись на дані про потепління, яке відбулося близько 6000 років тому, дослідники удосконалили кліматичні моделі. Нові результати свідчать, що у майбутньому площа зимового льодового покриву може бути приблизно на 1 мільйон квадратних кілометрів меншою, ніж оцінювали раніше.
Як пояснюють вчені, літнє скорочення арктичного льоду вивчалося набагато активніше, тоді як зимові зміни ще не достатньо досліджені. Саме взимку кліматичні моделі демонструють значні розбіжності. Льодовий покрив визначає, скільки тепла і водяної пари переходить з океану в атмосферу, а зменшення площі льоду дає змогу відкритим ділянкам води віддавати більше тепла та вологи. Це впливає на циркуляцію повітря і потенційно на погоду далеко за межами Арктики.
Зміни морського льоду пов’язують із змінами зимових температур і снігопадів у Великій Британії, північній Європі та Північній Америці. Однак точні наслідки залежать від багатьох атмосферних і океанічних процесів, тому скорочення льоду не означає автоматично суворіших зим у цих регіонах.
У березні 2025 року в Арктиці була зафіксована найменша максимальна площа морського льоду за весь час супутникових спостережень, і цей рекорд повторився наступного року.
Щоб перевірити, наскільки кліматичні моделі точно відтворюють зимовий льодовий покрив, фахівці з Кембриджського університету та Центру математичних досліджень у Мексиці (CIMAT) створили велику базу даних про біомаркер IP₂₅. Цю речовину виробляють водорості, пов’язані з морським льодом, і її сліди зберігаються у донних відкладах океану, що дозволяє досліджувати стан льодового покриву у давнину.
Науковці аналізували керни донних відкладів, які містять відомості про клімат середнього голоцену 6000 років тому. Саме тоді Арктика була теплішою та з меншою кількістю морського льоду через зміни орбіти Землі. Вимірювання IP₂₅ зіставляли з іншими біомаркерами, характерними для організмів відкритої води, щоб оцінити межі льоду минулого. Такі дані стали незалежною перевіркою для кліматичних моделей.
Команда порівняла реконструкції давньої Арктики з результатами 27 кліматичних моделей, які відтворювали умови середнього голоцену. Для узгодження даних використали байєсівське зважування — статистичний підхід, що враховує, наскільки добре моделі відповідають незалежним даним. Після коригування виявилося, що моделі раніше переоцінювали площу зимового морського льоду.
«Скориговані оцінки майбутнього льодового покриву виявилися приблизно на мільйон квадратних кілометрів нижчими за попередні прогнози», — сказала провідна авторка дослідження Крістал Фу з Інституту полярних досліджень Скотта при Кембриджському університеті.
Вчені застерігають, що йдеться про різницю між оцінками до і після коригування моделей, а не про втрату льоду певного року.
Використання палеокліматичних даних не дає повної картини майбутнього, але дозволяє точніше оцінити надійність прогнозів. Оскільки фізичні принципи формування і танення морського льоду залишаються сталими, якість моделювання минулого допомагає скоротити невизначеність майбутніх оцінок. За оцінкою авторів, їхній підхід зменшив діапазон невизначеності до 85% у межах використаного методу.
Співавтор Марко Акіно-Лопес із CIMAT відзначив, що такий підхід дозволяє точніше визначати райони Арктики, де зимовий морський лід може зникати найближчими десятиліттями.
Скорочення морського льоду може впливати на клімат далеко за межами Арктики. Науковці виявили, що після коригування моделей деякі прогнози опадів також змінюються: зокрема, раніше могли недооцінюватися снігопади у південно-східній Гренландії та кількість дощу в Середземномор’ї. Якщо ці припущення підтвердяться, це може вплинути на стабільність льодовикового щита Гренландії та ризик повеней у південній Європі.
Автори підкреслюють, що давні кліматичні дані допомагають точніше оцінити можливі зміни, адже реакція морського льоду на підвищення температури підпорядковується сталим фізичним закономірностям.
Головний висновок дослідження: зимовий морський лід Арктики може зменшуватися сильніше, ніж показували попередні моделі, а залучення даних про клімат минулого допомагає уточнювати ці прогнози і можливі наслідки для інших регіонів.