Projecte H2020 4C: Interaccions clima-carboni al segle actual
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2019 -2023
- Pressupost assignat 7.784.750,00 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte Proyecto 4C
Descripció
La retroalimentació del canvi climàtic és important per comprendre l'escalfament global, ja que els processos de retroalimentació poden amplificar o atenuar l'efecte del forçament climàtic. Per tant, exerceix un paper fonamental en la determinació de la sensibilitat climàtica i l'estat futur del clima. El projecte CCiCC, finançat per la UE, cerca reduir la incertesa en la comprensió quantitativa de les interaccions i retroalimentacions entre el carboni i el clima. Els científics quantificaran els processos clau que regulen el sistema acoblat carboni-clima i utilitzaran restriccions observacionals per generar projeccions a llarg termini del clima en resposta a les emissions antropogèniques. El projecte també elaborarà recomanacions polítiques sobre les trajectòries de les emissions de diòxid de carboni. Les anàlisis i dades de CCiCC ajudaran els experts a avaluar millor com les emissions de diòxid de carboni afecten el canvi climàtic.
Descripció de les activitats
Desenvolupem noves restriccions observacionals sobre els fluxos combinats globals i regionals de CO2 terrestre i oceànic per donar suport a la comprensió quantitativa del pressupost global de carboni. A més del pressupost global de carboni, hem desenvolupat pressupostos globals d'oxigen i isòtops de carboni (13C), generant un conjunt de dades ampliades de CO2 atmosfèric (xCO2) basat en satèl·lits. Paral·lelament, desenvolupem nous productes de dades basats en observacions sobre pCO2 superficial oceànic, carboni inorgànic a l'interior de l'oceà, contingut d'aigua a terra terrestre i productivitat neta dels ecosistemes forestals. Aquestes noves observacions s'utilitzen per restringir simulacions històriques del cicle global del carboni i reduir les incerteses en la quantificació dels embornals històrics de carboni terrestre i oceànic. Desenvolupem nous marcs de Models del Sistema Terrestre (MES) per predir l'evolució a curt termini del cicle del carboni. Primer, utilitzem aquests MES per comprendre i quantificar la predictibilitat potencial dels embornals de carboni terrestre i oceànic. A continuació, validem els nostres sistemes de modelatge quantificant la seva capacitat per predir el passat recent una vegada l'estat observat del clima s'assimila a les condicions inicials. Finalment, utilitzem aquests models per fer prediccions reals del futur proper del cicle global del carboni. Desenvolupem noves restriccions emergents per al cicle del carboni terrestre, basant-nos en l'observació de la humitat del sòl i en el temps de renovació del sòl observat, per limitar els canvis futurs en aquest cicle. També desenvolupem noves restriccions emergents pel cicle del carboni oceànic, utilitzant la salinitat superficial del mar observada o la densitat de les aigües superficials de l'Oceà Àrtic, per limitar les projeccions del cicle del carboni oceànic. Desenvolupem nous escenaris adaptatius per als Models d'Anàlisi Ambientals (MES), cosa que permet diagnosticar el rang de futures emissions globals de CO2 (i no CO2) que serien consistents amb un escalfament global d'1,5 o 2 °C. Difonem els nostres resultats mitjançant la interacció directa amb els responsables polítics i l'IPCC, el desenvolupament d'una nova plataforma científica per a usuaris (ScienceBrief), informes de polítiques i perspectives del carboni específics, vídeos curts, comunicats de premsa i activitat continuada en xarxes socials.
Descripció contextual
Les retroalimentacions del cicle del carboni climàtic poden potencialment amplificar el canvi climàtic durant el segle XXI. Per tant, aquests processos tenen un paper important en la determinació de la resposta climàtica a les emissions antropogèniques de diòxid de carboni (CO2). El projecte 4C, finançat per la UE, va abordar la crucial bretxa de coneixement en la sensibilitat del sistema climàtic a les emissions de CO2 i es va proposar millorar la nostra comprensió quantitativa de les interaccions i retroalimentacions carboni-clima. Això es va aconseguir mitjançant la integració innovadora de models i observacions, proporcionant noves restriccions sobre les interaccions carboni-clima i les projeccions climàtiques, i recolzant les avaluacions i els objectius de política de l'IPCC. 4C va aconseguir quatre objectius generals. 1) 4C va aconseguir una millora significativa en la nostra comprensió del cicle global del carboni durant el passat recent, generant noves restriccions observacionals atmosfèriques, oceàniques i terrestres del cicle del carboni per avaluar i millorar les simulacions dels models del cicle del carboni dels embornals de carboni terrestres i oceànics actuals. 2) 4C va desenvolupar una nova capacitat de Models del Sistema Terra per predir l'evolució de la variabilitat del cicle global del carboni durant la propera dècada, predint la taxa de creixement anual del CO2 atmosfèric i la força dels embornals de carboni terrestres i oceànics, donant compte de la variabilitat natural del clima, en el context de l'Acord de París. 3) 4C va desenvolupar noves restriccions emergents als fluxos de carboni terrestres i oceànics per millorar la nostra comprensió de les retroalimentacions del clima i el carboni durant el segle XXI. 4C també va desenvolupar nous escenaris adaptatius que permeten diagnosticar futures emissions de gasos amb efecte d'hivernacle compatibles amb un objectiu climàtic donat, com el límit d'1,5 °C establert a l'Acord de París. 4) 4C va assegurar la usabilitat del coneixement generat per la investigació científica i va participar en interaccions bilaterals entre científics i formuladors de polítiques, alhora que fomentava la comprensió de les troballes per a la societat en general.
Objectius
4C aborda la crucial bretxa de coneixement sobre la sensibilitat climàtica a les emissions de diòxid de carboni, en reduir la incertesa en la nostra comprensió quantitativa de les interaccions i retroalimentacions carboni-clima. Això s'aconseguirà mitjançant una integració innovadora de models i observacions, establint noves limitacions a les interaccions carboni-clima modelades ia les projeccions climàtiques, i recolzant les avaluacions i els objectius de polítiques de l'IPCC. Per complir aquest objectiu, 4C (a) proporcionarà un canvi radical en la nostra capacitat per quantificar els processos clau que regulen el sistema acoblat carboni-clima, (b) utilitzarà limitacions d'observació i una millor comprensió dels processos per proporcionar prediccions multimodel a curt termini i projeccions a llarg termini del clima en resposta a les emissions de antropogèniques, i carboni rellevants per a les polítiques consistents amb els objectius de l'Acord de París (PA) de la CMNUCC. Per assolir els seus objectius, 4C desenvoluparà i utilitzarà: models del sistema terrestre (ESM) d'última generació, inclosos els processos biogeoquímics no inclosos en informes anteriors de l'IPCC; observacions noves per limitar el cicle del carboni contemporani i la seva variabilitat natural; Prediccions decennals basades en ESM que inclouen retroalimentacions de carboni clima i nous mètodes d'inicialització; noves limitacions emergents i mètodes de ponderació per reduir la incertesa en el cicle del carboni i les projeccions climàtiques; i nous escenaris climàtics que segueixin rutes adaptatives d‟emissió de CO2. 4C donarà suport a dos elements centrals de l'AP. En primer lloc, el balanç global de l'AP, que proporciona prediccions rellevants per a les polítiques sobre el CO2 atmosfèric i el clima en resposta a les contribucions determinades a nivell nacional. En segon lloc, l'AP aspira a mantenir l'escalfament global molt per sota dels 2°C, proporcionant estimacions sòlides dels restants pressupostos de carboni i les rutes disponibles. 4C reunirà els principals grups europeus en modelització climàtica i en investigació del cicle del carboni, assegurant de manera única el lideratge d'Europa en ciència pràctica necessària per a les avaluacions de l'IPCC.
Resultats
4C va desenvolupar models del Sistema Terrestre (MES) d'avantguarda i els seus components terrestres i oceànics individuals, incloent-hi els processos biogeoquímics importants per a la retroalimentació climàtica i del carboni. El projecte va aprofitar noves observacions per delimitar millor el cicle del carboni contemporani i la seva variabilitat en escales temporals que van des d'estacionals fins a multidecenals. Aquests inclouen mesuraments combinats d'isòtops de CO?, oxigen i carboni que, en conjunt, permeten identificar els processos subjacents i els impulsors de la variabilitat interanual a decennal. Paral·lelament, 4C desenvolupa productes nous i millorats basats en dades de fluxos de carboni terrestres i oceànics per avaluar els models del cicle del carboni del MES, millorar la representació dels processos i reduir el desequilibri del pressupost de carboni. Aquests nous productes inclouen fluxos daigua i emmagatzematge a terra, escalament basat en xarxes neuronals de mesuraments de pCO? a la superfície oceànica, canvis a les reserves de carboni a l'interior de l'oceà, noves dades atmosfèriques de COS, observacions satelitals de SIF i productivitat neta dels ecosistemes forestals. Aquestes dades proporcionen nova informació sobre l'absorció de carboni oceànic i la seva exportació vertical, així com sobre la fotosíntesi terrestre i els embornals de carboni relacionats. 4C va desenvolupar prediccions decennals de Models de Sistemes Terrestres (ESM) d'última generació per a la propera dècada, on els models estan impulsats per trajectòries actuals i futures a curt termini d'emissions de CO2 i altres gasos d'efecte hivernacle, i també representen la variabilitat natural del cicle global del carboni impulsada per la variabilitat del sistema. 4C va desenvolupar noves restriccions emergents i mètodes de ponderació per reduir la incertesa en futures projeccions de la resposta climàtica transitòria a les emissions de CO2, les retroalimentacions del cicle del carboni i el clima. 4C va produir escenaris adaptatius originals i un marc de modelatge per impulsar els Models de Sistemes Terrestres (ESM) en una configuració on les emissions futures es refinen per mantenir l'escalfament alineat amb un objectiu predefinit (p. ex., 1,5 °C), cosa que proporciona les nostres millors estimacions dels pressupostos de carboni restants retroalimentacions del sistema terrestre. En resum, 4C va aconseguir avenços importants en la nostra comprensió dels processos clau que regulen les interaccions i retroalimentacions entre el cicle del carboni i el sistema climàtic físic, utilitzant restriccions observacionals i una millor comprensió dels processos per proporcionar, per primera vegada, prediccions a curt termini i projeccions a llarg termini del sistema acoblat clima-carboni sota escenari. 4C va donar suport a dos elements centrals de l'Acord de París de la CMNUCC: l'inventari mundial per rastrejar el progrés cap a l'objectiu a llarg termini i l'esforç de mitigació per aconseguir un objectiu a llarg termini de mantenir l'augment de la temperatura mitjana global molt per sota dels 2 °C.
Coordinadors
- THE UNIVERSITY OF EXETER (UNEXE)
Projectes relacionats
