Descubrir el papel del hielo marino en el sistema climático polar y mundial
Los modelos del sistema terrestre (ESM, por sus siglas en inglés) son simulaciones complejas empleadas para representar las interacciones entre la atmósfera, el océano, la tierra, el hielo y la biosfera. Entre sus principales objetivos figuran comprender mejor los cambios ambientales a largo plazo y los efectos de las actividades humanas sobre el clima. «Los ESM son herramientas básicas en climatología, pero tienen varias limitaciones», comenta el coordinador del proyecto CRiceS(se abrirá en una nueva ventana), Risto Makkonen, del Instituto Meteorológico de Finlandia(se abrirá en una nueva ventana). «Entre ellas se encuentran la complejidad y la interconexión de los sistemas terrestres, las altas demandas computacionales, la falta de datos observacionales y los obstáculos técnicos para integrar los diferentes componentes del modelo».
Integración de datos polares simulados y observados
El proyecto CRiceS, financiado con fondos europeos, mejora la precisión y utilidad de los ESM al optimizar su capacidad para reproducir el estado y las tendencias del hielo marino, la nieve sobre el hielo marino y los sistemas aerosol-nube en las regiones polares. «Esto es importante porque el efecto de los cambios polares sobre el clima mundial podría afectar a nuestras proyecciones climáticas futuras y nuestra capacidad de adaptación al cambio climático en los próximos decenios», explica Makkonen. Para lograrlo, se estableció un consorcio de expertos de prestigio mundial de Europa, Canadá, India y Sudáfrica. Además de contar con una marcada experiencia en modelización, el equipo incluyó a especialistas en observaciones polares, campañas de medición y expediciones. «El CRiceS reunió a las comunidades de observación y modelización», agrega Makkonen. «Queríamos fomentar el diálogo sobre las limitaciones observacionales de los procesos de modelización y encontrar formas de integrar datos simulados y observados».
Considerar los complejos procesos polares
Se han logrado importantes mejoras en los modelos como, por ejemplo, considerar los procesos relacionados con el hielo marino, como la nieve sobre el hielo, los estanques de fusión y la turbulencia en la capa límite atmosférica. El ámbito físico del hielo marino también se ha relacionado de manera más directa con los ciclos biogeoquímicos, como los efectos de los esquemas de transferencia radiativa sobre las proliferaciones de algas, la turbulencia en la disponibilidad de nutrientes y el crecimiento de algas en el hielo. Se han desarrollado sistemas aerosol-nube polares y su acoplamiento con los sistemas oceánicos y de hielo, y se han integrado nuevas fuentes de aerosoles, como la nieve transportada por el viento, en los modelos. «Estos modelos CRiceS mejorados se validaron después con una gran cantidad de observaciones de diferentes disciplinas en las regiones polares», comenta Makkonen. «Los equipos están ejecutando ahora las simulaciones finales y, con ellas, nos proponemos revelar la complejidad de los procesos polares, como aquellos relacionados con el hielo marino, y la necesidad de incluirlos en las proyecciones climáticas futuras».
Interacciones más precisas del sistema climático polar
El proyecto CRiceS ha hecho avanzar la investigación sobre el clima polar en muchas direcciones. La mayor comprensión de los procesos relacionados con el hielo marino, las herramientas mejoradas, los productos de datos sintetizados y otros resultados de la investigación(se abrirá en una nueva ventana) se utilizarán ya en beneficio de proyectos de investigación futuros. «La comunidad de modelización podrá tener en cuenta ahora interacciones y mecanismos de retroalimentación más precisos del sistema climático polar», observa Makkonen. «En último término, ello posibilitará mejorar las proyecciones del clima polar y su efecto sobre el sistema climático mundial. Hemos logrado reunir a las comunidades de modelización y observación de varios ámbitos de investigación, y prevemos que esta base respalde futuras colaboraciones y redes dentro y fuera de Europa». Los componentes desarrollados en el marco de CRiceS pasarán a fundamentar las simulaciones del modelo CMIP7(se abrirá en una nueva ventana), que forma parte de una iniciativa internacional por mejorar los ESM y que es capital para la labor del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático(se abrirá en una nueva ventana) (GIECC). El equipo del proyecto también ha determinado que es probable que la inteligencia artificial (IA) tenga una gran importancia en los modelos climáticos futuros. «Los modelos climáticos futuros tendrán algunos componentes que integrarán la IA», agrega Makkonen. «La IA también podría ser útil para combinar las observaciones polares y los datos de los modelos, quizá dando recomendaciones sobre la capacidad de observación o las mejoras de los modelos».
