Это прогнозируемое повышение температуры, обнаруженное австралийскими исследователями и опубликованное в Nature Scientific Reports, более чем вдвое меньше, чем прогноз МГЭИК в рамках модели обычного ведения дел. Прогнозировалось, что самые большие изменения температуры произойдут над хвойными лесами, тундрой и сельскохозяйственными угодьями, используемыми для выращивания сельскохозяйственных культур.«Мы часто недооцениваем роль растительности в экстремальных температурных явлениях, поскольку до этого момента она не учитывалась достаточно подробно в климатических моделях», — сказал ведущий автор доктор Джатин Кала из Университета Мердока.«Эти более подробные результаты противоречивы, но они помогают объяснить, почему многие климатические модели постоянно недооценивают увеличение интенсивности волн тепла и повышение максимальных температур по сравнению с наблюдениями».
Чтобы получить свои результаты, исследователи изучили данные по 314 видам растений на 56 полевых участках. В частности, они исследовали устьица — маленькие поры на листьях растений, которые поглощают углекислый газ и теряют воду в атмосферу.Ранее в большинстве климатических моделей предполагалось, что все растения обменивают воду на углерод одинаково, игнорируя экспериментальные данные, показывающие значительные различия между типами растений.
Не принимая во внимание эти различия, модели, вероятно, переоценили количество воды, потерянной в атмосферу в некоторых регионах.Если растения выделяют меньше воды, происходит большее потепление и, как следствие, увеличение интенсивности тепловых волн.Это исследование уникально, поскольку впервые в нем использовались наилучшие доступные наблюдения для характеристики различных стратегий водопользования растений в рамках глобальной климатической модели.
«Эти первые в мире результаты окажут существенное влияние на разработку климатических моделей во всем мире», — сказал один из авторов исследования, профессор Энди Питман, директор Центра передового опыта в области науки о климатических системах при Австралийском исследовательском совете в UNSW.«Однако революционным является объединение наблюдений экологов, теории биологов, физики специалистов по моделированию земной поверхности и науки о климате в глобальном моделировании».Работа, которая привела к исследованию, потребовала вложений в подробные наблюдения, разработку моделей и высокопроизводительные вычисления.«Это фантастический пример науки, основанной на STEM, которая объединяет сообщества, занимающиеся экологическим и климатическим моделированием; два сектора, которые редко работают рука об руку», — сказал профессор Питман.
По словам профессора Белинды Медлин, биолог-теоретика из Университета Западного Сиднея и соавтора исследования, это также отличный пример науки, приносящей пользу обществу.«Изначально наше исследование устьиц было предназначено только для того, чтобы больше узнать о том, как работают растения», — сказал профессор Медлин.
«Мы действительно не ожидали обнаружить эти важные последствия для волн тепла».По словам доктора Калы, исследования общественного блага такого масштаба могут быть достигнуты только с помощью сильных институтов, которые Австралия создала с течением времени.«Эти институты позволили нам разработать ведущую в мире модель климата, уникальные системы наблюдений и вычислительную инфраструктуру, которые имеют далеко идущие преимущества», — сказал д-р Кала.CSIRO, Бюро метеорологии и Центр передового опыта в области изучения климатических систем ARC совместно разработали модель имитатора системы климата и Земли (ACCESS) Австралийского сообщества, которая использовалась в этом исследовании.
Финансирование ARC Discovery позволило исследователям-экологам из университетов Маккуори и Западного Сиднея собрать воедино наблюдения за растениями со всего мира для разработки новой модели растительности.В то же время Национальный проект по электронным исследованиям и инструментам сотрудничества и исследованиям (NECTAR) сыграл ключевую роль в управлении данными, полученными с помощью модели ACCESS.
Сама модель использовала национальную вычислительную инфраструктуру, поддерживаемую и финансируемую Национальной стратегией инфраструктуры совместных исследований.«Благодаря этим долгосрочным инвестициям в ключевую инфраструктуру австралийская наука продолжает работать сверх своего веса», — сказал профессор Питман.