Celem naukowców była symulacja przyszłych zmian klimatu i emisji CO₂ w ramach jednego scenariusza, w którym ekwiwalentne stężenia CO₂ w atmosferze są długofalowo stabilizowane na poziomie 450 części na milion (ppm). To ograniczyłoby globalne ocieplenie do maksymalnie 2°C powyżej poziomu sprzed ery przemysłowej. Model został zaprezentowany w czasopiśmie "Climatic Change".

Prace stanowią dorobek projektu ENSEMBLES (Prognozy zmian klimatycznych i ich skutków oparte na Ensemble), który otrzymał 15 mln EUR z tematu "Zrównoważony rozwój, zmiany globalne i ekosystemy" Szóstego Programu Ramowego (6PR) na opracowanie wspólnego systemu prognozowania wiązek w szeregu skal czasowych (np. sezonowych, dziesięcioletnich) i przestrzennych (np. globalnych, regionalnych).

Zdaniem naukowców stężenie CO₂ w atmosferze, zwiększane w wyniku spalania paliw kopalnych, wzrosło o około 35% od początku rewolucji przemysłowej. Brak skutecznego ograniczenia zarówno emisji CO₂, jaki i atmosferycznych stężeń CO₂ może doprowadzić do poważnego wzrostu temperatur na świecie do końca 2100 r.

"Nowością w tych badaniach jest włączenie do naszego modelu obiegu węgla w celu uzyskania danych na temat emisji" - wyjaśnia naczelny autor, Erich Roeckner z Instytutu Meteorologii im. Maxa Plancka w Hamburgu, Niemcy.

Model przewiduje, że emisje CO₂ zwiększą się z 3 miliardów ton do około 10 miliardów do roku 2015. Jeżeli mamy zapewnić długofalową stabilizację stężenia atmosferycznego CO₂, emisje muszą zostać obniżone o 56% w ciągu kolejnych 40 lat i zbliżać się do zera w drugiej połowie tego stulecia.

Wprawdzie obliczenia pokazują, że globalne ocieplenie utrzyma się poniżej dwustopniowego progu od chwili obecnej do roku 2100, jednak w perspektywie długoterminowej może nastąpić dalsze ocieplenie - stwierdzają naukowcy.

  "Stabilizacja klimatu na świecie zajmie całe stulecia" – podkreśla dr Roeckner.

Zespół z Niemiec i USA wykorzystał nową metodę do rekonstrukcji historycznych ścieżek emisji na podstawie istniejących obliczeń stężenia CO₂. Dr Roeckner wraz z kolegami przyjął metodologię zaproponowaną przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) – międzyrządowe ciało naukowe, które ocenia ryzyko zmian klimatu wywoływanych działalnością antropogeniczną – do symulacji wykonywanych na potrzeby kolejnego Piątego Raportu IPCC.

Naukowcy zastosowali modele systemu Ziemi, obejmujące obieg węgla i oszacowali antropogeniczne emisje CO₂ odpowiadające zalecanej ścieżce stężenia.

Zdaniem zespołu emisje są uzależnione od proporcji w modelu antropogenicznego węgla, który jest absorbowany przez ląd i wodę. Udało im się również rozróżnić między zmianami antropogenicznymi a wewnętrzną zmiennością klimatu.

Model wykorzystany w tych badaniach opiera się na siatce przestrzennej niskiej rozdzielczości o odstępach między liniami odpowiadającym 400 kilometrom. Ujęto również informacje na temat lądu, oceanów oraz morskiego i lądowego obiegu węgla.

Centra klimatyczne w całej Europie oceniają obecnie dane wypracowane w ramach tych badań. "Kiedy tylko dostępne będą wszystkie wyniki, będziemy mogli ocenić rozrzut między modelami. Im bardziej znaczącymi danymi będziemy dysponować, tym precyzyjniejsza będzie nasza prognoza" – podsumowuje dr Roeckner.

Więcej informacji:
ENSEMBLES: ensembles-eu.metoffice.com/index.html
Instytut Meteorologii im. Maxa Plancka: www.mpimet.mpg.de/en/home.html