Деятельность человека оказывает всё большее давление на морские экосистемы. Хэлперн и др. (Halpern et al.) составили карту интенсивности 10 различных видов антропогенного воздействия, включая последствия изменения климата, рыболовства и загрязнения, по всему Мировому океану. Сопоставление этих данных с распределением морских местообитаний и их уязвимостью к стрессовым факторам позволяет оценить общее воздействие на экосистемы. Ожидается, что к середине столетия совокупное воздействие удвоится, в том числе в странах и прибрежных районах, где люди в значительной степени зависят от морских ресурсов. Потепление океана и рыболовство – два наиболее существенных воздействия, что позволяет предположить, что сдерживание изменения климата и устойчивое управление рыболовством могут снизить нагрузку на морские экосистемы.

Ожидается, что воздействие деятельности человека существенно возрастёт, что окажет влияние на морские экосистемы во всём мире. Для планирования устойчивого будущего необходимо спрогнозировать распределение кумулятивного воздействия различных факторов. В данной работе авторы составили карту (с разрешением 10 км) будущего кумулятивного воздействия 10 климатических, наземных, рыболовных и других факторов на 20 морских местообитаний в рамках двух климатических сценариев на середину века (около 2050 года). Они обнаружили, что прогнозируемое кумулятивное воздействие увеличится в 2,2–2,6 раза в глобальном масштабе, при этом прибрежные местообитания испытают более сильное воздействие, а морские регионы, особенно в экваториальных регионах, столкнутся с более быстрым ростом воздействия. Более того, во многих странах, зависящих от морских ресурсов, воздействие значительно возрастёт. Включение этих результатов в стратегическую политику и управление будет способствовать более устойчивому использованию и защите морских экосистем и предоставляемых ими услуг.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adv2906

Главная задача климатологии — трансформировать достижения в фундаментальных знаниях в снижение неопределённости климатических прогнозов. Неопределённость в оценках моделей, характеризующаяся, например, разбросом результатов моделирования будущих климатических прогнозов, мало изменилась за последние несколько десятилетий, несмотря на значительный прогресс в повышении сложности и разрешения моделей, а также рост числа проектов по их сравнению и наборов данных наблюдений. В данной работе авторы утверждают, что использование ансамблей на основе возмущённых параметров ускорит понимание неопределённости в самом широком смысле и поможет определить стратегии её снижения. Они предлагают одиннадцать рекомендаций относительно будущих приоритетов исследований, опираясь на существующие исследования, в которых ансамбли на основе возмущённых параметров используются для руководства разработкой и упрощением моделей, понимания межмодельных различий, более полного описания вероятного разброса климатических прогнозов, формализации калибровки моделей, определения требований к наблюдениям и исследования того, как взаимодействующие условия окружающей среды влияют на сложные климатические системы, такие как облачные поля. Эти исследования охватывают климат, погоду, химию атмосферы, облачность, аэрозоли и возобновляемую энергетику, используя модели высокого разрешения, основанные на процессах, вплоть до моделей глобального масштаба. Хотя повышение сложности моделей, повышение разрешения и проекты взаимного сравнения сегодня поглощают большую часть вычислительных ресурсов, авторы утверждают, что в сочетании с этими усилиями, ансамбли на основе возмущённых параметров необходимы для полной характеристики неопределённости моделей и повышения их надёжности, и что им следует отдавать приоритет при распределении этих ресурсов.

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2025/egusphere-2025-4341/

Неясно, вызовут ли выбросы парниковых газов из многолетней мерзлоты положительные климатические обратные связи при потеплении. В данной работе авторы синтезировали реакцию выбросов углекислого газа (CO₂), метана (CH₄) и закиси азота (N₂O) в вегетационный период на экспериментально управляемое потепление примерно на 2°C для многолетней мерзлоты в альпийских и арктических регионах. Потепление ослабило поглощение парниковых газов альпийской многолетней мерзлотой, тем самым увеличив (на 13%) её потенциал глобального потепления, но усилило их поглощение арктической многолетней мерзлотой и снизило (на 10%) её потенциал глобального потепления. Когда потепление приводило к высыханию альпийской многолетней мерзлоты, поглощение CO₂ ослабевало, но поглощение CH₄ увеличивалось. Напротив, потепление относительно влажной арктической многолетней мерзлоты увеличивало поглощение CO₂ и источник CH₄. Потепление привело к значительному большему увеличению источника N₂O в альпийской, чем в арктической многолетней мерзлоте. Хотя удержание дополнительного потепления ниже 2°C в регионах многолетней мерзлоты может помочь избежать положительной обратной связи между многолетней мерзлотой и климатом, необходимы меры по поддержанию хрупкого поглотителя углерода в высокогорных экосистемах многолетней мерзлоты.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt8366

Лесные пожары всё чаще бушуют в водосборах с преобладанием снега и могут влиять на динамику снеготаяния. Однако пространственная изменчивость таяния снежного покрова в лесах, поражённых огнём, изучена недостаточно. В данной работе авторы использовали данные дистанционного зондирования снежного покрова, чтобы показать, что при средних зимних условиях снег тает раньше в первый год после пожара в 99% снежной зоны. Послепожарное таяние снежного покрова более экстремально в относительно низких тёплых регионах по сравнению с высокогорными холодными регионами. При потеплении на +2°C в 73% снежной зоны будет наблюдаться более экстремальное раннее таяние снега после пожара по сравнению со средними историческими условиями. Регионы с наибольшим сдвигом сроков таяния снега после пожара в средних климатических условиях также демонстрируют наибольший сдвиг сроков таяния снега после пожара при потеплении на +2°C. Пространственная изменчивость сроков таяния снега после пожаров и усугубляющее воздействие прогнозируемых более тёплых зим влияют на доступность воды в экосистемах, обратную связь альбедо снега и прогнозирование стока от таяния снега, что имеет важное значение для управления водными ресурсами.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt9866

За последнее десятилетие атрибуционная наука показала, что изменение климата является причиной значительного числа смертей, инвалидности и заболеваний. Однако исследования атрибуции воздействия на здоровье были непропорционально сосредоточены на населении стран с высоким уровнем дохода и в основном касались количественной оценки последствий для здоровья, связанных с жарой и экстремальными погодными явлениями. Более чёткая картина глобального бремени изменения климата могла бы побудить политиков рассматривать климатический кризис как чрезвычайную ситуацию в области общественного здравоохранения.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02399-7

Новое исследование анализирует данные о температуре поверхности моря за 10 миллионов лет, чтобы спрогнозировать, как может развиваться потепление в будущем.

Известно, что рост уровня углекислого газа (CO₂₎ приводит к повышению температуры в атмосфере Земли. Однако медленные процессы обратной связи, включая накопление тепла в океане и изменения в углеродном цикле, приводят к тому, что иногда такие изменения температуры проявляются не сразу; для достижения Землёй равновесия могут потребоваться десятилетия или даже тысячелетия.

Однако различные климатические модели дают совершенно разные оценки того, когда такое равновесие будет достигнуто. Одной из причин этих различий является «интерференционный эффект», или то, как неравномерные изменения температуры поверхности моря могут создавать различные структуры потепления океана, влияющие на атмосферную циркуляцию и, следовательно, на облачность, осадки и теплопередачу. Это сложное взаимодействие факторов может усиливать или ослаблять потепление и формировать чувствительность климата к парниковым газам.

Один из способов помочь предсказать, как будут выглядеть долгосрочные структуры потепления, — обратиться к прошлому. Выявление закономерностей в палеоклиматических данных, особенно за периоды, когда климат Земли был теплее, может пролить свет на будущие структуры потепления. Чжан и др. (Zhang et al.) проанализировали данные о температуре поверхности моря за 10 миллионов лет, чтобы определить относительное потепление различных регионов океана в условиях роста уровня CO₂.

В исследовании в качестве точки отсчёта использовался Западно-Тихоокеанский тёплый бассейн, крупнейший и самый тёплый поверхностный водоём на планете. Данные о температуре поверхности моря в нём сравнивались с данными по 17 другим участкам океана для установления закономерности глобального потепления.

Затем исследователи сравнили потепление, показанное в этих палеоклиматических данных, с результатами нескольких моделей, имитирующих потепление на основе резкого четырёхкратного увеличения концентрации CO₂ по сравнению с доиндустриальным уровнем. Они обнаружили, что палеоклиматические данные и результаты моделирования демонстрируют схожие закономерности потепления в масштабе тысячелетий, особенно в высоких широтах. Однако при сравнении этих данных с измерениями температуры поверхности моря за последние 160 лет были выявлены некоторые различия в закономерностях потепления. Современное потепление всё ещё находится в переходном состоянии, обусловленном поглощением тепла океаном, тогда как палеоклиматическая структура отражает полную равновесную реакцию.

Авторы отмечают, что для достижения нового равновесия потребуются тысячи лет. Исследование предполагает, что по сравнению с текущим временным потеплением, будущие тенденции потепления будут более выраженными в средних и высоких широтах, включая северную часть Тихого океана, северную часть Атлантического океана и Южный океан. Это потепление в высоких широтах, вероятно, будет сильнее, чем предполагалось ранее, и оно более выражено в прогнозах на уровне миллениума, чем на уровне столетия.
(AGU Advances, https://doi.org/10.1029/2025AV001719, 2025)

Ссылка: https://eos.org/research-spotlights/paleoclimate-patterns-offer-hints-about-future-warming

Структура почвы и климат считаются основными факторами, контролирующими запасы органического углерода в почве (ОУП) во всём мире, и моделирование показывает, что более холодные регионы планеты будут более чувствительны к потерям ОУП, вызванным потеплением климата. Чтобы исследовать эту закономерность, авторы измерили запасы ОУП и геохимические свойства поверхностного слоя (0–10 см) минеральной почвы на 198 лесных участках в экозонах Бореальных равнин, Бореального и Таёжного щитов в центральной Канаде, где среднегодовая температура воздуха колебалась от −6,0 до +0,7 °C. Во всех пяти экорегионах запасы ОУП были тесно связаны с содержанием органического вещества почвы (ОВП) с соотношением ОУП /ОВП 0,47. Несмотря на значительный температурный градиент, было обнаружено, что запасы ОУП лишь слабо коррелируют с температурой, осадками и чистой первичной продуктивностью. Вместо этого запасы ОУП были тесно связаны (r > 0,7) с геохимическими свойствами почвы, при этом они увеличивались в почвах с более тонкой текстурой, которые имели более высокие концентрации алюминия (Al) и железа (Fe) и более низкое содержание кремния (Si). Авторы расширили анализ, включив почвы из умеренных лесов в экозоне равнин смешанного леса на юго-востоке Канады, а также опубликованные данные по естественным кустарниковым зарослям и лугам, охватывающим Южное полушарие, и обнаружили, что сильные корреляции между запасами ОУП, Al + Fe и Si сохранялись. Эти данные свидетельствуют о том, что текстура почвы и геохимические свойства обеспечивают защиту ОУП, и связи с геохимией должны быть включены в модели земной системы для улучшения пространственного прогнозирования запасов ОУП и их чувствительности к изменению климата.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025JG009050

На доступность поверхностной воды, определяемую как сумма осадков за вычетом эвапотранспирации, влияют изменения структуры растительности. Эти биофизические последствия могут изменить распределение доступности поверхностной воды, смещая как её средние, так и экстремальные значения, при этом расхождение пока не определено количественно. С использованием данных многолетних дистанционных наблюдений представленный анализ показывает, что увеличение индекса листовой поверхности (leaf area index, LAI) приводит к повсеместному снижению средней доступности поверхностной воды, при этом глобальное снижение составило -2,11 мм/месяц м² м⁻². Кроме того, было показано, что во влажных регионах экстремальная доступность поверхностной воды, представленная 15-м и 85-м процентилями доступности поверхностной воды с 2001 по 2020 гг., демонстрирует более высокую чувствительность к изменениям LAI, чем средняя доступность поверхностной воды. В целом доля дисперсии низкой доступности поверхностной воды, объясняемой озеленением, минимальна (−2,7%), за ней следует средняя доступность (6,8%), в то время как высокая доступность демонстрирует наибольшую долю (−23,6%).

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025GL117797

Точные прогнозы эвапотранспирации (ЭТ) имеют решающее значение для понимания гидрологических реакций на потепление климата, которые остаются крайне неопределёнными из-за сложного взаимодействия между сушей и атмосферой. В данной работе авторы разработали теоретическую основу для разделения этих взаимодействий, достигая высокой согласованности прогнозов ЭТ между автономными и сопряжёнными моделями. Полученные результаты показывают, что предыдущие оценки климатически обусловленного увеличения ЭТ были преувеличены, в первую очередь из-за существенного завышения потребности атмосферы в испарении. Примечательно, что атмосферные условия, которые часто считаются движущими факторами ЭТ, на самом деле являются реакцией на изменения ЭТ, вызванные влажностью почвы и динамикой растительности. Пренебрежение этими обратными связями между сушей и атмосферой привело к переоценке климатически обусловленного глобального увеличения ЭТ на 25–39% и к преувеличению отрицательного вклада изменений поверхности суши на 77–121%. Эти смещения стали причиной больших расхождений в гидрологических прогнозах и атрибуциях между автономными и сопряжёнными моделями, что подчёркивает важность точного представления взаимодействий между сушей и атмосферой для повышения надёжности и согласованности будущих гидрологических прогнозов.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41558-025-02428-5

Освоение земель не только сокращает общую площадь местообитаний, доступных другим видам, но и фрагментирует их на более мелкие и менее связанные участки, тем самым поддерживая более мелкие и менее связанные популяции. Экологи разработали различные метрики, отражающие разные аспекты фрагментации местообитаний, такие как количество и размер участков местообитаний и их распределение в пространстве. Цзоу и др. (Zou et al.) использовали данные дистанционного зондирования для количественной оценки степени фрагментации лесов мира с 2000 по 2020 год, сравнивая метрики, ориентированные на связность участков, агрегацию и структуру. Измерения, включающие связность местообитаний и агрегацию, показали, что более половины лесов мира стали более фрагментированными за последние два десятилетия. Эти изменения свидетельствуют о широко распространённой деградации лесов, выходящей за рамки прямых последствий потери местообитаний.

Фрагментация местообитаний, при которой смежные леса разбиваются на более мелкие, изолированные участки, угрожает биоразнообразию, нарушая перемещение видов, сокращая популяции и изменяя динамику экосистем. Прошлые оценки предполагали снижение глобальной фрагментации, но они опирались на структурные показатели, не учитывавшие экологическую связность. Авторы проанализировали глобальную фрагментацию лесов с 2000 по 2020 год, используя дополнительные показатели, которые учитывали связность участков, агрегацию и структуру. Метрики, основанные на связности, показали, что от 51 до 67% лесов во всём мире — и от 58 до 80% тропических лесов — стали более фрагментированными, что почти вдвое превышает показатель, предполагаемый традиционными структурно-ориентированными методами (от 30 до 35%). Метрики, ориентированные на агрегацию, подтвердили увеличение площади лесов на 57–83%. Это изменение обусловлено деятельностью человека, такой как сельское хозяйство и лесозаготовки. Тем не менее, в охраняемых тропических районах фрагментация сократилась на 82%, что подчёркивает потенциал целенаправленной природоохранной деятельности.

Ссылка: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr6450