Daha ayrıntılı iklim modelleri, araştırmacıların iklim değişikliğinin belirli bölgeleri nasıl etkileyebileceğini ve insan eylemlerinin önümüzdeki riskleri nasıl şekillendirdiğini keşfetmesine yardımcı oluyor.
Fransız Toulouse kentinin dışındaki ofisinden Roland Séférian gezegenimizin geleceğini adeta haritalıyor. Ulusal Meteoroloji Araştırma Merkezi’nde (CNRM) çalışan iklim bilimci, gelecekteki iklim değişikliğini öngören modeller tasarlıyor.
En çok bilinenler arasında Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli’nin (IPCC) raporlarında yer alan modeller bulunuyor. Bu modeller Dünya sistemini büyük kutulara bölerek simüle ediyor. Bu kutulara ızgara hücreleri deniyor. Bu yaklaşım, belirli yerlerdeki iklim risklerini şekillendiren daha küçük ölçekli süreçleri yakalamayı zorlaştırabiliyor.
Avrupa’daki araştırmacılar, insan faaliyetlerinin iklimi nasıl değiştirdiğini daha eksiksiz temsil etmek ve iklim süreçlerini küresel ve yerel ölçeklerde daha gerçekçi simüle etmek için iki ilgili zorluğa yanıt verecek yeni Dünya sistemi modelleri geliştiriyor.
Séférian’ın üzerinde çalıştığı en yeni modeller bu zorlukların ilkiyle ilgileniyor. Bu modeller iklimin insan faaliyetlerine, özellikle emisyonlara ve arazi kullanımındaki değişime nasıl tepki verdiğini inceliyor.
“Havadan CO₂’yi uzaklaştıran bir teknolojinin getirebileceği sonuçların neler olabileceğini artık görebiliyoruz,” diye açıkladı.
Bunu yapmak için araştırmacılar iklim modellerinde atmosfer, kara ve okyanuslar arasındaki bağlantıları iyileştiriyor. Bu sayede insan kaynaklı emisyonların Dünya sistemi içinde nasıl hareket ettiği, kara ve okyanuslar tarafından emilen ve salınan karbon dahil, ve bu değişimlerin iklimi nasıl etkilediği daha kolay izlenebiliyor.
Oşinografi geçmişine sahip olan Séférian, okyanusların ve Dünya sisteminin diğer parçalarının karbonu nasıl emdiğini, depoladığını ve saldığını uzmanlık alanı yapıyor. 2021’den Kasım 2025’e kadar AB tarafından finanse edilen araştırma iş birliği projesi ESM2025’i koordine etti. Proje, iklimin insan faaliyetlerine tepkisini incelemek için Dünya sistemi modelleri geliştirdi.
Max Planck Enstitüsü, Potsdam İklim Etkisi Araştırma Enstitüsü ve Reading Üniversitesi dahil kurumlardaki araştırmacılar, modellerin bu bağlantıları nasıl temsil ettiğini iyileştirmek için birlikte çalıştı. Çalışmaları kara karbon depolanması, okyanus dolaşımı, deniz ekosistemleri ve karadan denize karbon hareketi gibi süreçleri kapsadı.
Projenin öne çıkardığı bir bulgu, nehirlerin okyanuslara taşıdığı karbon miktarının IPCC’nin 2021 değerlendirmesinde tahmin edilenden yüzde 20 daha fazla olduğunu gösterdi. Bu durum, küresel karbon döngüsünü anlamak için bu bağlantıları iyileştirmenin neden önemli olduğuna dair bir örnek.
Mevcut iklim modelleri simülasyonları yönetilebilir kılmak için bu karmaşık bağlantılardan bazılarını basitleştirmek zorunda kalıyor. Bunları rafine ederek ESM2025 ekibi, emisyon ve arazi kullanımındaki değişimlerin iklimi ve daha geniş çevreyi nasıl etkilediğini daha tutarlı şekilde keşfedebildi.
Bu iyileştirmelerin yanı sıra yapay zekâ da dahil yeni araçlar iklim modellerini geliştirmeye yardımcı oluyor. ESM2025’te araştırmacılar, iklimin, karbonun ve diğer doğal döngülerin nasıl etkileşime girdiğini daha iyi yakalamak için makine öğrenimini gözlemler ve yerleşik teoriyle birlikte kullandı.
İklim modelleri uzun süredir küresel ve bölgesel değişim hakkında değerli bilgiler sağlıyor. Çözünürlük arttıkça istatistiksel kısayollara daha az ihtiyaç duyuluyor ve daha ince çözünürlük, araştırmacıların iklim değişikliğinin dünyanın bölgelerinde ve yerel alanlarında nasıl gerçekleştiğini incelemesine olanak tanıyor.
“Geleneksel modeller küresel ortalama sıcaklığı ve bunun nasıl değişebileceğini söylemek için tasarlandı,” dedi Almanya’nın Hamburg kentindeki Max Planck Meteoroloji Enstitüsü’nün yönetici direktörü Bjorn Stevens.
Küresel ortalamalar iklim değişikliğini anlamak için değerli. Bireyler ve topluluklar için ise belirli yerlere dair bilgi olmazsa olmaz.
“Yarın için günlük hava tahmininin size yalnızca küresel ortalama sıcaklığı vermesini hayal edin. Bizim için bu bilginin çoğu çok az şey ifade eder,” dedi Stevens. Bir diğer AB tarafından finanse edilen araştırma iş birliği olan NextGEMS’i koordine etti.
ESM2025 Dünya sisteminin insan baskılarına nasıl tepki verdiğini incelerken, Stevens ve meslektaşları yüksek performanslı bilgisayarları kullanarak kaba çözünürlüklü modellerin yapabildiğinden daha fazla fiziksel detayla dünyanın dört bir yanındaki yerel süreçleri temsil eden yeni nesil modeller geliştirdi.
İsveç’teki Stockholm Üniversitesi Meteoroloji Bölümü profesörü Frida Bender, NextGEMS araştırmacılarından biri. Geleneksel modellerin ortalama her biri 150 kilometre kenar uzunluğunda ızgara kareleri kullandığını açıkladı. “NextGEMS artık iklimi küresel ölçekte birkaç kilometre ölçeğinde simüle etmemize olanak tanıyor,” dedi.
Bender ve Avrupa genelinden meslektaşları, NextGEMS simülasyonlarını kullanarak atmosferik ve okyanus dolaşımının daha fiziksel temelli bir resmini oluşturdu. Bu sistemlerin dünyanın dört bir yanında yerel ölçeklerde karbon, su ve besin döngüleriyle nasıl etkileşime girdiğini de incelediler.
“Bu tamamen yeni,” dedi Stevens. “Ve bu, dünyanın büyük bölümlerinde, daha önce iklim değişikliği anlatısının parçası olmayan bölgelerin ve yerlerin aniden dahil edildiği anlamına geliyor.”
Dünya çapında yerel detay içeren yeni modeller, araştırmacıların küresel ısınmanın toplum ve ekosistemler için oluşturduğu riskleri yeniden değerlendirmesine olanak tanıyor. Aynı zamanda karar vericilere bu risklerin yerden yere nasıl değiştiğine dair daha net bilgi veriyor.
Politika yapıcılar bu bilgiyi, felaket niteliğindeki yağışlar, değişen okyanus akıntıları, ısı aşırıları, kuraklık ve orman yangınları gibi riskleri azaltabilecek yerel koşullara uyarlanmış politikaları keşfetmek için kullanabiliyor.
Düzenli atölye çalışmalarında NextGEMS araştırmacıları, yerel ölçekli bilginin planlamayı nasıl destekleyebileceğini keşfetmek için enerji sağlayıcıları, mühendisler ve balıkçılık yöneticileriyle birlikte çalıştı. Çalışmalar ekosistemleri etkileyen okyanus akıntıları ve sıcaklık değişimlerinden, gelecekteki güneş ve rüzgâr enerjisini etkileyen rüzgâr desenleri ve bulutluluğa kadar uzandı.
“Küresel bir sistemin parçası olarak yerel ölçekleri çözen modeller, paydaşların ısınma ile rüzgâr desenlerinin nasıl değişebileceğini anlamasına yardımcı olabilir,” dedi Bender. “Rüzgâr türbinleri kurmak istiyorsanız bu çok önemli bir bilgi.”
İki araştırma ekibi birlikte, iklimin nasıl değişmesinin beklendiğine ve insan faaliyetlerinin bu geleceği şekillendirmedeki rolüne dair daha net bir tablo oluşturmaya yardımcı oldu. Simülasyonları, topluluklara, endüstrilere ve politika yapıcılara önümüzdeki on yıllarda iklim risklerini anlamak ve hazırlanmak için daha güçlü bir temel sunabiliyor.
Bu makale ilk olarak AB Araştırma ve İnovasyon Dergisi Horizon’da yayımlandı.
