El BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award in Climate Change and Environmental Science De prijs is toegekend aan de Amerikaanse oceanograaf Carl Wunsch van het Massachusetts Institute of Technology (MIT), omdat hij erin geslaagd is de oceaan niet langer als de grote blinde vlek van klimaatverandering te beschouwen, maar als een meetbaar onderdeel van het mondiale klimaatsysteem te presenteren.
Met een carrière die in de jaren zestig begon, heeft Wunsch een sleutelrol gespeeld in het aantonen dat De oceaan is een belangrijke regulator van het klimaat op aarde.en dat de versnelde opwarming ervan een groot deel van de verklaring vormt Stijgende zeespiegelHet verlies van ijs op de polen en de intensivering van extreme weersomstandigheden die nu al sterk voelbaar zijn in Europa en, zeer duidelijk, op het Iberisch schiereiland.
Een pionier in het meten van oceaanopwarming
Oorspronkelijk opgeleid in de wiskunde en gepromoveerd in de geofysica, Carl Wunsch begreep al heel vroeg dat zonder betrouwbare oceaangegevens Het was onmogelijk te voorspellen hoe het klimaat zich zou ontwikkelen. In de jaren zeventig werkte hij mee aan een rapport van de Amerikaanse National Academy of Sciences over de impact van de toegenomen CO2-concentratie op de planeet, en, zoals hij zich herinnert, hadden oceanografen destijds weinig bij te dragen: het was onbekend. Hoeveel energie en hoeveel koolstof heeft de zee daadwerkelijk geabsorbeerd?.
Dit besef bracht hem tot de conclusie dat oceanografie nodig had “een radicaal andere aanpak”Traditionele observatie, die bijna uitsluitend gebaseerd was op expedities vanaf schepen, was traag, extreem duur en in de praktijk niet in staat om de snelle veranderingen in het klimaatsysteem te volgen. Het was onmogelijk om een schip wekenlang op dezelfde plek te houden om te observeren hoe de temperatuur of het zoutgehalte zich ontwikkelde; tegen de tijd dat een expeditie eindigde, was de oceaan al veranderd.
Van daaruit begon Wunsch nauw samen te werken met ingenieurs om te profiteren van de beschikbare technologische ontwikkelingen. De opkomst van satellieten en de toename van de rekenkracht Ze openden de deur naar een nieuwe manier van onderzoek: het vrijwel dagelijks observeren van de oceaan vanuit de ruimte en dit aanvullen met autonome instrumenten die over alle zeeën verspreid zijn.
De jury van de Frontiers Prize benadrukt dat dankzij deze inspanningen De stijging van de oceaantemperatuur is nauwkeurig gekwantificeerd. en de ophoping van thermische energie die gepaard gaat met de uitstoot van broeikasgassen. Deze extra energie is de drijvende kracht achter de stijging van de zeespiegel en vergroot het risico op hittegolven, droogtes, overstromingen en stortbuien.
De oceanografie transformeren met grootschalige, wereldwijde experimenten.
Een van de mijlpalen die de jury het meest benadrukt, is de Wereldzeecirculatie-experiment (WOCE), geïnitieerd door Wunsch in 1990 binnen het Wereldklimaatonderzoeksprogramma. Het doel was ambitieus: voor het eerst een wereldwijd beeld te krijgen van de warmtestromen die samenhangen met de oceaanstromingen en hun variabiliteit in de context van de opwarming van de aarde.
Twaalf jaar lang combineerde WOCE satellietwaarnemingen met een netwerk van boeien uitgerust met sensoren Ze maten de temperatuur, het zoutgehalte en andere belangrijke parameters. Aan dit project, waaraan bijna dertig landen deelnamen, werd speciale aandacht besteed aan de Zuidelijke Oceaan, een regio die cruciaal is voor het wereldwijde klimaat, maar waar tot dan toe zeer weinig onderzoek naar was gedaan.
De verkregen gegevens zijn van essentieel belang gebleken voor klimaatmodellen aanpassen en valideren die nu worden gebruikt om toekomstige scenario's te voorspellen. Ze hebben ook bijgedragen aan een beter begrip van hoe warmte zich in de oceaan herverdeelt, hoe diepwatermassa's worden geventileerd en hoe de oceaan, de atmosfeer en de ijskappen op elkaar inwerken.
Wunsch benadrukt dat het met eerdere methoden "honderd jaar" zou hebben geduurd om de oceaan op wereldschaal in kaart te brengen. De combinatie van satellieten, boeien en geavanceerde wiskundige technieken maakte het voor het eerst mogelijk om de evolutie van de zee te volgen op tijdschalen die overeenkomen met de snelheid van de huidige klimaatverandering.
Al dat werk heeft het beeld van de oceaan veranderd: van een bijna onbeweeglijke en trage geologische structuur wordt de oceaan nu erkend als... een dynamisch en turbulent systeemzo complex en veranderlijk als de atmosfeer, en met een directe invloed op het regionale klimaat van Europa en Spanje.
Pionierende missies: van satellietaltimetrie tot het Argo-programma
De definitieve stap naar wereldwijde en continue observatie werd gezet met de zeer nauwkeurige satellietaltimetrieOnder de wetenschappelijke leiding van Wunsch slaagde de Frans-Amerikaanse TOPEX/Poseidon-missie, die in 1992 van start ging, erin om vanuit de ruimte variaties van slechts enkele centimeters in de hoogte van het zeeoppervlak te meten. De evolutie van hoogtemeting heeft het mogelijk gemaakt om het water op de planeet zeer gedetailleerd in kaart te brengen.
Het lijkt misschien een klein detail, maar die kleine hoogteverschillen verbergen belangrijke informatie: Een warmere oceaan is minder dicht en zet uit.De hoogte van het oppervlak geeft dus een indicatie van veranderingen in de warmte-inhoud. Dankzij deze relatie hebben wetenschappers kunnen reconstrueren hoe de oceaan de afgelopen decennia is opgewarmd.waarbij met directe observaties wordt bevestigd wat voorheen alleen met modellen kon worden geschat.
Het volgende onderdeel van dit bewakingssysteem was de Argo-programmaHet netwerk, dat in 1998 van start ging, bestaat uit bijna 4.000 autonome boeien die drijven en periodiek duiken tot een diepte van 2.000 meter om temperatuur, zoutgehalte en stromingen te meten.
Deze boeien verzenden de verzamelde informatie via satelliet, waardoor toegang mogelijk is tot een bijgewerkte kaart van het binnenste van de oceaan Vrijwel in realtime. Argo blijft volledig operationeel en de gegevens vormen een van de basisprincipes voor de huidige schattingen van de snelheid waarmee de oceanen opwarmen en de zeespiegel stijgen.
Zoals de BBVA Foundation aangeeft, heeft de combinatie van satellietaltimetrie en directe dieptemetingen een revolutie teweeggebracht in de fysische oceanografie: het is geëvolueerd van een wetenschap gebaseerd op specifieke campagnes naar een wetenschap gebaseerd op een wereldwijd, continu en gecoördineerd observatiesysteem, zonder welk het onmogelijk zou zijn om de huidige klimaatontwikkeling te begrijpen.
De oceaan als aanjager van extreme fenomenen
De gegevens die zijn verzameld door de systemen die Wunsch heeft geïmplementeerd, tonen een duidelijke trend: De oceaan warmt in een steeds sneller tempo op.De oceaan absorbeert zowel warmte als koolstofdioxide. Volgens de Wereld Meteorologische Organisatie heeft de oceaan de afgelopen twintig jaar jaarlijks een hoeveelheid energie geabsorbeerd die gelijk is aan ongeveer achttien keer het jaarlijkse energieverbruik van de gehele mensheid.
Deze enorme warmtereserve heeft zeer concrete gevolgen. Ten eerste vertaalt het zich in een wereldwijde stijging van het gemiddelde zeeniveauHet zeeniveau ligt al enkele centimeters boven het niveau van dertig jaar geleden. Bovendien bevordert het opwarmende water het smelten van ijs in de poolzeeën en versnelt het het smelten van gletsjers en ijskappen, waardoor de zeespiegelstijging verder wordt verergerd. het verlies van ijs in Antarctica Het is een van de meest relevante bedreigingen in deze context.
De jury waarschuwt dat dit proces niet alleen afgelegen gebieden treft: Europese en Spaanse kustregio's Ze lopen een verhoogd risico op overstromingen, kusterosie en schade aan de kustinfrastructuur, vooral als het smelten van het poolijs in de komende decennia versnelt.
Daarbij komt nog de rol van de oceaan als "brandstof" voor extreme weersverschijnselen. Hoe warmer de zee, hoe meer energie er beschikbaar is om deze verschijnselen aan te drijven. periodes van hevige regenval, hittegolven of zware stormenOp het Iberisch schiereiland leggen experts een direct verband tussen deze opeenhoping van oceanische energie en de toename van DANA's, die periodes van koude druppels die stortbuien veroorzaken en die steeds vaker voorkomen en meer schade aanrichten.
Zoals Wunsch zelf samenvat, hoe meer koolstofdioxide er aan de atmosfeer wordt toegevoegd, hoe energieker het klimaatsysteem wordt als geheel. En een systeem met een hogere energiedichtheid is per definitie vatbaarder voor extreem gedrag en mogelijk abrupte veranderingen, iets wat vooral zorgwekkend is in de komende decennia.
Internationale samenwerking en de impact ervan op Europa en Spanje.
De Frontiers of Knowledge Award onderstreept tevens de rol van internationale wetenschappelijke samenwerking Gedurende de carrière van Wunsch vereisten programma's zoals WOCE, TOPEX/Poseidon en Argo de samenwerking van tientallen landen, gecoördineerde wetenschappelijke vloten en overeenkomsten om Open data delen met de onderzoeksgemeenschap.
Voor Europa en Spanje is deze samenwerkingsdimensie geen onbelangrijk detail. Europese landen nemen actief deel aan de uitrol en het onderhoud van oceaanobservatienetwerkenZe leveren een bijdrage met onderzoeksschepen, satellieten en datacenters en profiteren tegelijkertijd direct van de gegenereerde informatie.
Zonder deze systemen zou het veel moeilijker zijn om te verbeteren. weer- en klimaatvoorspellingen die het continent beïnvloeden: van het monitoren van Atlantische stormen die de westkust van Europa bereiken tot het monitoren van hittegolven in de Middellandse Zee, met gevolgen voor de visserij, het toerisme en de kustecosystemen.
De jury van de BBVA Foundation wijst erop dat klimaat in wezen een wereldwijd fenomeen is en dat het onmogelijk is te begrijpen wat er verandert – of je voor te bereiden op wat komen gaat – zonder... gecoördineerde inspanningen tussen landenDe toekenning van de prijs aan Wunsch wordt dan ook geïnterpreteerd als een expliciete erkenning van deze manier van werken, gebaseerd op de grensoverschrijdende uitwisseling van kennis en gegevens.
In de Europese context wordt deze informatie geïntegreerd in initiatieven zoals de klimaatdiensten van Copernicus of nationale en EU-strategieën voor klimaatadaptatie, die betrouwbare schattingen vereisen van de zeespiegelontwikkeling, frequentie van extreme weersomstandigheden en regionale opwarming van de oceanen om investeringen en overheidsbeleid te plannen.
De toekenning van de prijs aan Carl Wunsch onderstreept in zijn geheel een idee dat steeds meer wordt geaccepteerd door de wetenschappelijke gemeenschap en Europese instellingen: Zonder inzicht in hoe en in welke mate de oceanen opwarmen, is het onmogelijk de toekomst van het klimaat te voorspellen.De wereldwijde observatiesystemen die hij mede heeft ontworpen, zijn uitgegroeid tot een essentieel instrument voor het inschatten van risico's, het ontwerpen van aanpassingsstrategieën en het bieden van een solide basis voor het nemen van politieke en economische beslissingen in Spanje, Europa en de rest van de wereld.
