Como os cientistas estão melhorando os modelos de previsão do clima e da água da região fria
p "Lightning Crashes" capturado fora de Saskatoon no verão de 2017. Crédito:Dyann Pratt, Universidade de Saskatchewan
p O mundo está mudando rapidamente, e o passado não é mais um guia para o futuro em termos de eventos extremos e inundações. Essa é uma das conclusões de um artigo sobre a Changing Cold Regions Network (CCRN), um resumo do programa de pesquisa encerrado em 2018 e que recentemente compilou muitos de seus avanços científicos em uma edição especial da revista
Hidrologia e Ciências do Sistema Terrestre . p A pesquisa do CCRN teve como objetivo melhorar a previsão e os modelos de previsão a fim de entender melhor quais desafios o oeste e o norte do Canadá podem enfrentar no futuro, à medida que o planeta aquece.
p Eventos sem precedentes como o Fort McMurray, Alta., o incêndio em 2016 e a enchente de Calgary em 2013 podem começar a se tornar mais comuns e graves, disse o Dr. Chris DeBeer, gerente de ciências do CCRN e do programa pan-canadense Global Water Futures (GWF), liderado pelo Instituto Global para Segurança Hídrica (GIWS) e Centro de Hidrologia da Universidade de Saskatchewan (USask).
p "Ser capaz de entender melhor o que o futuro reserva é muito importante para a sociedade, para nossos recursos hídricos e para infraestrutura e saúde e muitas outras coisas relacionadas, "disse DeBeer.
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Ambientes desafiadores
p Acontece que as pradarias, as montanhas, e o norte pode ser difícil de modelar.
p "As conexões de água de superfície não existem o tempo todo, e grande parte da paisagem da pradaria é coberta por depressões glaciais que só se conectam periodicamente, "DeBeer disse." Sempre foi um desafio para os modelos padrão representar isso. "
p A pesquisa feita pelo CCRN melhorou a capacidade dos modelos de representar a hidrologia no oeste e norte do Canadá, que tem características únicas como permafrost e geleiras. GWF, um programa de acompanhamento expandido do CCRN, está avançando ainda mais nos modelos e se concentrando em todo o Canadá, bem como nas regiões frias e altas montanhas do mundo, que fornecem água para grande parte da população global.
p "Esses são ambientes desafiadores, "DeBeer disse." Processos como neve derretida e infiltração em solo congelado e o congelamento e descongelamento de solos - os processos de regiões frias são únicos e difíceis de representar em modelos de computador. "
p A mudança climática também está impactando as paisagens e a cobertura do solo, como a agricultura e pastagens rastejando para o norte, arbustos invadindo a tundra, e árvores decíduas substituindo as sempre-vivas na floresta boreal. Essas mudanças podem ter um impacto nas previsões feitas por esses modelos.
p Dr. Chris DeBeer, gerente de ciências da CCRN e do programa pan-canadense Global Water Futures (GWF). Crédito:Universidade de Saskatchewan
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Mudando paisagens
p Dra. Jennifer Baltzer, professor associado e presidente de pesquisa do Canadá na Universidade Wilfrid Laurier e pesquisador líder da GWF, fazia parte do CCRN com foco na mudança da cobertura do solo em altas latitudes.
p Modelos hidrológicos e de cobertura da terra estão sendo desenvolvidos em paralelo. Uma etapa importante é reunir esses modelos para melhorar a precisão de nossas previsões, Baltzer disse.
p "O tipo de vegetação que você tem nessas regiões tem fortes controles sobre algumas dessas trocas físicas de água e energia, " ela disse.
p A pesquisa do CCRN capturou os principais cenários de transição da vegetação induzida pelo aquecimento do clima em simulações dos modelos de superfície da terra que o Environment and Climate Change Canada (ECCC), e CCRN estavam usando.
p Os modelos têm uma variedade de diferentes tipos de cobertura do solo que são usados como parte dos cenários que executam. Baltzer disse que, ao modificar as coberturas da terra, podemos começar a avaliar quais são as implicações da mudança na vegetação induzida pelo aquecimento climático.
p Modelos hidrológicos e de cobertura da terra estão sendo desenvolvidos em paralelo. Uma etapa importante é reunir esses modelos para melhorar a precisão de nossas previsões, Baltzer disse.
p "Se você vai tentar antecipar um e ignorar o outro, você não vai acertar porque os dois falam um com o outro e interagem um com o outro. "
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Um esforço nacional para melhorar a preparação para emergências de mudanças climáticas
p O programa GWF está trabalhando com o governo federal e as províncias e territórios para melhorar a previsão nacional de água, que pode ajudar a informar os usuários sobre o impacto das mudanças climáticas na disponibilidade de água, extremos de enchentes e secas, planícies aluviais e o impacto do declínio da neve acumulada, geleiras e degelo permafrost em fluxos de água futuros.
p Os pesquisadores trabalharam para melhorar a plataforma de modelagem hidrológica de regiões frias em escala fina, e o modelo de grande escala MESH (Modélisation Environmentale Communautaire — Surface and Hydrology) - o esquema hidrológico da superfície terrestre do sistema de modelagem ambiental da comunidade do ECCC.
p O sistema de modelagem pegou os avanços científicos do CCRN e GWF e os aplicou nas principais bacias hidrográficas do Canadá, incluindo Great Lakes – St. Lawrence, Saskatchewan – Nelson, Mackenzie, Fraser, Columbia, São João, e Yukon.
p "Juntos, estamos desenvolvendo uma estrutura nacional de previsão da água que está vinculada a vários níveis de governo e atende às necessidades nacionais e locais em cada bacia hidrográfica, "DeBeer disse." Estamos fazendo avanços em diferentes partes do país nas capacidades e operações do modelo, e usamos essa ciência do CCRN para fazer isso. "