Современные модели могут переоценивать будущее влияние изменения климата на мертвые зоны в Чесапикском заливе, показало исследование

Исследование под руководством ученых из Школы Баттена и Института морских наук (VIMS) колледжа Вильгельма и Марии показало неожиданную вариабельность в результатах различных методов моделирования для прогнозирования будущих гипоксических (с низким содержанием кислорода) условий, известных как мертвые зоны, в Чесапикском заливе. Полученные данные позволяют предположить, что современные подходы, используемые для установления экологических целей, могут переоценивать будущую гипоксию, поскольку не полностью учитывают изменчивость окружающей среды, вызванную изменением климата.

Исследование, опубликованное в Scientific Reports, впервые выполнило непрерывное моделирование условий в Чесапикском заливе и его водосборном бассейне с 1980 по 2065 год, используя климатические прогнозы и исторические данные. Это потребовало более 40 дней работы суперкомпьютера. Целью было сравнить эту непрерывную методику с менее требовательными к вычислениям методами «дельта» и «временного среза».

Результаты показали схожее увеличение среднегодового гипоксического объема для методов временного среза и непрерывного моделирования — на 9% и 11% соответственно. Однако метод «дельта» удвоил эти результаты, показав увеличение на 19%. Этот метод, наиболее часто используемый регулирующими органами и Чесапикской программой (CBP) для установления целей по качеству воды, основывает прогнозы на средней разнице между историческими погодными условиями и будущими проекциями.

«Результаты были неожиданными и ставят под сомнение надежность будущих сценариев, использующих методологию «дельта», — заявил ведущий автор исследования Кайл Хинсон. Ключевое различие между методами заключалось в том, как учитывалось влияние осадков на сток питательных веществ в залив. Метод «дельта», опирающийся на исторические модели дождя, не смог точно учесть изменения в будущих осадках из-за изменения климата, в частности, увеличения интенсивности отдельных ливней.

Важно, что непрерывное моделирование также показало снижение речного стока в залив, несмотря на общий рост объема осадков. «Это может казаться нелогичным, но эвапотранспирация, вызванная повышением температур, перевешивает увеличение количества осадков», — пояснила соавтор Марджори Фридрихс.

Хотя все методологии прогнозируют увеличение объема гипоксических вод из-за изменения климата, предыдущие исследования показывают, что эти увеличения могут быть более чем компенсированы сокращением поступления питательных веществ. Достижение установленных целей по сокращению загрязнения питательными веществами может снизить годовую гипоксию примерно на 50% по сравнению с уровнем 1990-х годов. «Если бы мы не установили эти цели, ситуация была бы намного хуже», — отметила Фридрихс.