Как мы недооценивали накопление тепла на Земле

Международная исследовательская группа под руководством Центра экологических исследований им. Гельмгольца (UFZ) с участием учёных из Института Альфреда Вегенера (AWI) и других центров впервые количественно оценила, сколько тепла поглотили континентальные массивы суши с 1960 по 2020 год. Результат показал, что за этот период они накопили 23.8 × 10²¹ Джоулей тепла, что примерно в 1800 раз превышает потребление электроэнергии в Германии за тот же срок.

Это открытие важно для понимания полного энергетического баланса Земли и последствий изменения климата. Около 90% этого тепла аккумулируется в верхних 300 метрах грунта, 9% — на таяние вечной мерзлоты в Арктике, и 0.7% — в континентальных водоёмах. Хотя доля тепла в мерзлоте и озёрах меньше, их необходимо постоянно мониторить, поскольку дополнительная энергия вызывает значительные изменения в этих экосистемах.

"Использование моделей позволило нам компенсировать нехватку наблюдений во многих озёрах и в Арктике и лучше оценить неопределённости", — поясняет ведущий автор исследования Франсиско Хосе Куэста-Валеро (UFZ). Количество накопленного тепла неуклонно растёт: сравнение периодов 1960–1970 и 2010–2020 годов показывает увеличение в грунте почти в 20 раз (с 1.007 до 18.83 × 10²¹ Дж), в регионах вечной мерзлоты — с 0.058 до 2.0 × 10²¹ Дж, а во внутренних водоёмах — с -0.02 до 0.17 × 10²¹ Дж.

Повышение тепловой энергии связано с процессами, которые могут изменить экосистемы и иметь последствия для общества. Например, потепление грунта угрожает стабильности пулов углерода и урожаям в сельскохозяйственных районах, а в водоёмах ухудшает качество воды и нарушает углеродный цикл. Исследование опубликовано в журнале Earth System Dynamics.