En ny multidisciplinär studie ledd av forskare vid British Antarctic Study (BAS) betonar behovet av ett integrerat tillvägagångssätt för att förstå effekterna av klimatförändringar på Antarktis marina ekosystem. Uppsatsen publiceras denna månad i tidskriften Frontiers in Marine Science, och presenteras som en forskningshöjdpunkt i tidskriften Naturens klimatförändringar .

Ekologer hänvisar oftare till globala klimatmodeller, inklusive Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) modeller, i ett försök att förstå hur klimatförändringar påverkar ekosystemen, men att dra ekologiskt meningsfulla slutsatser av dem kan vara svårt. Till exempel, i förhållande till södra oceanen, globala klimatmodeller representerar i allmänhet inte tillräckligt exakt ekologiskt viktiga egenskaper som marginaliszonen – övergångsområdet mellan öppet hav och havsis – eftersom den består av en komplex mängd olika typer av havsis och är relativt liten. Dock, det är mycket viktigt som en livsmiljö och en zon med hög biologisk produktivitet.

Med havsis från södra oceanen som exempel, författarna, som består av ekologer, biogeokemister, klimatmodellerare och fiskeforskare, inledde ett unikt gemensamt tillvägagångssätt för att utforska hur man bäst kan använda klimatmodelldata för bättre ekologiska insikter. Deras analys resulterade i en förbättring av precisionen för prognostiserade framtida havsisfördelningar med cirka trettio procent.

Huvud författare, Dr Rachel Cavanagh, en ekolog vid British Antarctic Survey, säger:

"Vi tittade på de 35 tillgängliga IPCC-modellerna som innehåller havsis och bedömde dem med hjälp av ekologiska kriterier. Vi hittade en deluppsättning av åtta som på ett tillförlitligt sätt återgav observerad havsisfördelning och därför resulterade i en trettioprocentig förbättring av deras precision.

"Genom att kombinera insatserna från de ekologiska och klimatvetenskapliga gemenskaperna, information från klimatmodeller kan användas mer användbart, och framtida forskningsprioriteringar kan fastställas och hanteras gemensamt. Detta är absolut nödvändigt om vi ska förbättra hur vi förstår, och hantera, de vidare konsekvenserna av förändringar i södra oceanen."

Medförfattare, Professor Eugene Murphy, som leder ekosystemteamet på BAS tillägger:

"Havsis är viktig för södra oceanens ekosystem, så om vi kan förstå det bättre så kan vi få meningsfull information om hur det kan påverkas i en uppvärmande värld."

Medförfattare, Dr Tom Bracegirdle, en klimatmodellerare på BAS säger:

"Ur vårt perspektiv som klimatmodellerare, förbättrad förståelse för ekologernas krav kommer att hjälpa oss att hjälpa till med tillämpningen av klimatmodeller på ekologiska problem."

A Synergistic Approach for Evaluating Climate Model Output for Ecological Applications publiceras i Frontiers in Marine Science .

Denna studie föddes från en internationell ICED-workshop (Integrating Climate and Ecosystem Dynamics) om förändringar i södra oceanen.

När Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) närmar sig sin nästa utvärderingsrapport (AR6) växer oron för klimatförändringarnas effekter på marina ekosystem. IPCC är det internationella organet för att bedöma vetenskapen relaterad till klimatförändringar. IPCC bildades 1988 av Världsmeteorologiska organisationen (WMO) och FN:s miljöprogram (UNEP) för att ge beslutsfattare regelbundna bedömningar av den vetenskapliga grunden för klimatförändringar, dess effekter och framtida risker, och alternativ för anpassning och begränsning.

Med "klimatmodeller" hänvisar vi till fullkomplexitet kopplade atmosfär-hav-hav is-klimat- och jordsystemmodeller. Den här typen av modeller är ett grundläggande verktyg för att kvantifiera hur miljön kan komma att förändras i framtiden. På grund av komplexiteten i många meteorologiska och oceanografiska processer, dessa modeller kräver intensiv datorbearbetningskraft och drivs därför på endast några dussin klimatforskningscentra. De kan köras med "förindustriella" koncentrationer av växthusgaser (GHG) innan antropogen forcering introduceras (från mitten av artonhundratalet) för att kvantifiera effekterna av den kända ökningen av växthusgaskoncentrationer och utvecklingen av ozonhålet. Dessutom, möjliga banor för 2000-talets klimatförändringar kan härledas från klimatmodellsimuleringar som körs under olika (GHG) utsläppsscenarier och återvinning av stratosfäriska ozonmängder.