Καθώς η κλιματική αλλαγή μεταβάλλει τις ροές ενέργειας σε ολόκληρο τον πλανήτη – προκαλώντας φαινόμενα όπως η άνοδος της στάθμης της θάλασσας και το λιώσιμο των πάγων – η ακριβής παρακολούθηση αυτών των μεταβολών είναι καθοριστική για την κατανόηση του φαινομένου και των μελλοντικών του συνεπειών.
Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι μέχρι το 2016 ο λεγόμενος «προϋπολογισμός» της παγκόσμιας μέσης στάθμης της θάλασσας (GMSL) ήταν «κλειστός», δηλαδή οι ενεργειακές ροές που οδηγούν στην άνοδο της στάθμης είχαν υπολογιστεί πλήρως. Ωστόσο, από τότε παρουσιάστηκε ένα «κενό» στα δεδομένα, καθώς οι μετρήσεις θερμότητας του ωκεανού έως τα 2.000 μέτρα δεν επαρκούσαν για να εξηγηθεί η συνεχιζόμενη άνοδος. Το ερώτημα που τέθηκε ήταν: ποια είναι η αιτία του «χαμένου» ποσοστού της ανόδου;
Μια νέα ανάλυση της στάθμης της θάλασσας από το 2016 και μετά έρχεται να «κλείσει» αυτό το κενό. Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Earth’s Future, δείχνει ότι η θέρμανση των βαθιών στρωμάτων του ωκεανού δεν μπορεί πλέον να αγνοηθεί όταν εξετάζεται η επιτάχυνση της ανόδου της στάθμης της θάλασσας.
Η αυξανόμενη σημασία της θερμότητας στα βάθη των ωκεανών
Η ομάδα με επικεφαλής την Anny Cazenave, επιστημονική συνεργάτιδα του Εργαστηρίου Διαστημικών Γεωφυσικών και Ωκεανογραφικών Μελετών (LEGOS) στην Τουλούζη, υπολόγισε ότι η θερμική διαστολή του νερού κάτω από τα 2.000 μέτρα εξηγεί σχεδόν πλήρως την άνοδο της στάθμης μετά το 2016. Η συμβολή των βαθιών στρωμάτων εκτιμάται σε 0,4 χιλιοστά τον χρόνο, δηλαδή περίπου 10% της συνολικής ανόδου κατά την περίοδο 2005–2022, με αβεβαιότητα γύρω στο 40%.
Το μέσο βάθος των ωκεανών του πλανήτη είναι 3.682 μέτρα, σύμφωνα με τη NOAA, αν και σε ορισμένα σημεία φτάνει πολύ χαμηλότερα.
Οι δυνατότητες και τα όρια των πλωτήρων Argo
Από τα μέσα της δεκαετίας του 2000, ένα διεθνές δίκτυο άνω των 4.000 πλωτήρων Argo συλλέγει συνεχώς δεδομένα θερμοκρασίας, αλατότητας και πίεσης έως τα 2.000 μέτρα βάθος. Οι πλωτήρες ανεβαίνουν στην επιφάνεια, μεταδίδουν τις πληροφορίες τους μέσω δορυφόρου και καταδύονται ξανά, επιτρέποντας στους επιστήμονες να υπολογίσουν τη θερμική αύξηση στα ανώτερα στρώματα των ωκεανών.
Ωστόσο, οι Argo δεν φτάνουν στα μεγαλύτερα βάθη. Για αυτόν τον σκοπό αναπτύσσονται οι Deep Argo, που θα μπορούν να καταγράφουν δεδομένα έως τα 6.000 μέτρα. Μέχρι τον Μάρτιο του 2026, μόνο λίγοι τέτοιοι πλωτήρες είχαν αναπτυχθεί, αριθμός ανεπαρκής για αξιόπιστες μετρήσεις.
Κάλυψη των κενών με τεχνικές επαναανάλυσης
Για να ξεπεραστεί η έλλειψη δεδομένων, η ερευνητική ομάδα από την Ευρώπη και την Κίνα χρησιμοποίησε τη μέθοδο της «reanalysis». Πρόκειται για τεχνική που βασίζεται σε αριθμητικά μοντέλα, προκειμένου να δημιουργηθεί συνεπής εικόνα μεταβλητών που δεν έχουν μετρηθεί άμεσα, αξιοποιώντας ιστορικά δεδομένα.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η βάση 20th Century Reanalysis (20CRv3), που αξιοποιεί μετρήσεις επιφανειακής πίεσης και θαλάσσιες αναφορές για την ανασύσταση του κλίματος από το 1836 έως το 2015. Η ακριβής καταγραφή της ανόδου της στάθμης απαιτεί συνδυασμό πολλών τέτοιων πηγών δεδομένων.
Δορυφόροι, μοντέλα και δεδομένα πάγου
Οι ερευνητές συνέκριναν δορυφορικά δεδομένα ανύψωσης της στάθμης από το πρόγραμμα Copernicus, μετρήσεις θερμοκρασίας έως τα 2.000 μέτρα από πέντε σύνολα δεδομένων Argo, καθώς και μεταβολές μάζας των ωκεανών που προέρχονται από το πρόγραμμα GRACE.
Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκαν στοιχεία για την απώλεια παγετώνων, τις μεταβολές μάζας των πάγων στη Γροιλανδία και την Ανταρκτική, αλλά και δεδομένα αποθήκευσης υδάτων στη στεριά, όπως ταμιευτήρες και φράγματα. Για την ανάλυση του ωκεανού αξιοποιήθηκε το μοντέλο CIGAR, που αναπτύχθηκε το 2024.
Συνδυάζοντας όλες αυτές τις πηγές, η ομάδα διαπίστωσε ότι η άνοδος της στάθμης της θάλασσας μετά το 2016 δεν μπορούσε να εξηγηθεί πλήρως χωρίς να ληφθεί υπόψη η θέρμανση των βαθιών στρωμάτων. Αυτή αντιστοιχεί πλέον σε 0,4 χιλιοστά ετησίως, περίπου 10% της συνολικής ανόδου.
«Το επόμενο βήμα», σημειώνουν οι συγγραφείς, «είναι να προσδιοριστεί αν η πρόσφατη μεταβολή στα βάθη του ωκεανού οφείλεται σε εσωτερική κλιματική μεταβλητότητα, σε ανθρωπογενή επίδραση ή σε συνδυασμό και των δύο». Για τον σκοπό αυτό, προτείνουν τη χρήση μοντέλων τύπου CMIP που περιλαμβάνουν την ατμόσφαιρα, τον ωκεανό, την ξηρά και τους πάγους της Γης.
