Modelización del clima y los ecosistemas

Modelización del clima y los ecosistemas

Utilización de modelos climáticos y de ecosistemas y de datos de modelos para comprender mejor el cambio climático, su mitigación y sus repercusiones

DESPLÁCESE PARA SABER MÁS

Lo que hacemos

Modelado innovador

de Sistemas Terrestres Esenciales

Entender el futuro a partir del pasado 

At AOML, we are developing and using highly advanced computer models of processes that comprise natural Earth systems, using climate data from the past and present to predict and project how these systems will change on both a global and regional scale in the future. 

Modelizar estos impactos permite a nuestro equipo ver cómo afectará el cambio climático global a los ecosistemas y las comunidades, y cómo nuestros esfuerzos para mitigar el cambio climático deben orientarse a minimizar el impacto en el mundo natural.

Haga clic en los iconos para explorar los proyectos existentes:

Quiénes somos

Research Team:

| Jasmin John

Investigador principal

KEY

| Fabian Gomez, Ph.D.

Investigador científico

| Dongmin Kim, Doctor. 

Asistente Científico

| Sang-Ki Lee, Ph.D. 

Oceanógrafo

| Brittany Troast

Investigador senior asociado

Climate,  Ecosystems, and Fisheries Initiative (CEFI) 

The NOAA Climate, Ecosystems, and Fisheries Initiative (CEFI) is an effort to provide decision-makers with the information they need to prepare for, and adapt to, changing ocean and coastal conditions. Through development of state-of-the-art high-resolution regional ocean and ocean biogeochemical models, and delivery of model output to an end-to-end decision support system, CEFI aims to provide robust forecasts at seasonal and decadal timescales, as well as projections of future oceanic conditions across marine ecosystems to provide resource managers, fishing communities, ocean industries, and other stakeholders with information, tools, and advice to help reduce impacts and increase resilience to rapidly changing ocean conditions.

Qué estamos haciendo

Scientists at AOML are leading the effort to deliver multi-decadal projections of changing ocean conditions across the Northwest Atlantic region (NWA12), which encompasses the Grand Banks and the entire Caribbean Sea. Within this region, we are modeling how environmental conditions will change under future climate scenarios  to provide essential information to resource managers and key fisheries communities across the region. We are creating an ensemble of climate change projections across several models and future scenarios, to represent the range of uncertainty for the NWA12 domain.

Mapa del dominio del modelo del noreste a la izquierda y mapa ampliado del dominio a la derecha con las distintas zonas del EPUS de EE.UU.

Pie de foto: El dominio NWA12, que abarca la costa este de Estados Unidos y el gran océano Atlántico. Derivado de Ross, A., et al. (2023).

The surface current speed derived from MOM6-NWA12. This graphic conveys the life cycle of loop currents and eddies in the Gulf region.

Key Impacts:

Warmer oceans, rising seas, eutrophication and deoxygenation are a few of the key threats to fisheries and natural resources exacerbated by climate change. Across the Atlantic and Pacific Oceans and the Great Lakes, fisheries are integral to the U.S. economy and their degradation due to climate change will affect not only reefs and fish stock populations but people, businesses and communities – and large-scale food security. By combining models of ocean dynamics, biogeochemistry, and sea ice, we are able to project changes in temperature, salinity, sea ice formation and melting, and phytoplankton biomass across the Northwest Atlantic region, that will ultimately drive changes in fisheries and other key marine resources. 

Datos y recursos adicionales 

CLIMAte

Extremos de tensiones múltiples bajo el cambio climático

Earth System Models are able to integrate atmospheric, land, ice-ocean, and biogeochemical components to represent the complex cycling of essential nutrients including carbon, alkalinity, oxygen, nitrogen, phosphorus, iron, silica, calcite and lithogenic minerals. These comprehensive models allow scientists to study the carbon cycle and other biogeochemical cycles in our Earth System.

Our research seeks to understand the interactions and impacts of multiple stressor extremes under changing environmental conditions. A proposal funded by NOAA’s Ocean Acidification Program utilized the NOAA Geophysical Fluid Dynamics Laboratory Earth System Model 4.1 (GFDL-ESM4.1), to examine the extent and projected intensity of extremes in ocean acidification (OA), temperature, and deoxygenation under historical and projected future conditions. 

Our research seeks to understand the interactions and impacts of multiple stressor extremes under changing environmental conditions. A proposal funded by NOAA’s Ocean Acidification Program utilized the NOAA Geophysical Fluid Dynamics Laboratory Earth System Model 4.1 (GFDL-ESM4.1), to examine the extent and projected intensity of extremes in ocean acidification (OA), temperature, and deoxygenation under historical and projected future conditions. 

Un diagrama de océano, montañas y tierra conectado con flechas que muestran el ciclo de nutrientes en el océano, el intercambio de gases con la atmósfera y una planta de combustible fósil con carbono emitido.

Diagram of major influences on global climate. Derived from Dunne et al. (2020) (Figure 1).

Publicación destacada

Portada de la publicación científica destacada

John T. Morris, Ian C. Enochs, et al.

El hábitat de los arrecifes de coral se crea cuando la producción de carbonato cálcico por los calcificadores supera la eliminación por erosión física y biológica. Los estudios sobre el balance de carbonatos permiten cuantificar las acciones que alteran el marco de diversos conjuntos de especies marinas para determinar la producción neta de carbonatos, una métrica única que engloba la persistencia del hábitat arrecifal. En este estudio, se calcularon los presupuestos de carbonato en 723 lugares del Florida Reef Tract (FRT) utilizando datos demográficos sobre la cubierta bentónica y los peces loro del Programa Nacional de Vigilancia de Arrecifes de Coral de la NOAA, así como topobatimetría LiDAR de alta resolución. Los resultados ponen de relieve el estado erosivo de la mayoría de los lugares de estudio, con una tendencia hacia un hábitat más vulnerable en el norte del FRT, especialmente en la región del sureste de Florida (- 0,51 kg CaCO3m-2 año-1), muy próxima a centros urbanos. La comparación detallada de los tipos de arrecifes revela que los arrecifes del canal medio de los Cayos de Florida tienen la mayor producción neta de carbonato (0,84 kg CaCO3 m-2 año-1) e indica que estos arrecifes pueden ser los que se resistan al desarrollo de arrecifes en toda la región. Este estudio informa de que los arrecifes de Florida, concretamente su estructura física, se encuentran en un estado de erosión neta. A medida que estos arrecifes pierdan estructura, disminuirán los servicios ecosistémicos que proporcionan, lo que significa la importancia de aumentar la protección y los esfuerzos de gestión para contrarrestar estas tendencias.

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CEFI:

Gomez et al. (2023): RC4USCoast: a river chemistry dataset for regional ocean model applications in the US East Coast, Gulf of America (formerly the Gulf of Mexico), and US West Coast, Earth Syst. Sci. Data, 15, 2223–2234, https://doi.org/10.5194/essd-15-2223-2023, 2023.

Ross, A., et al. (2023). A high-resolution physical biogeochemical model for marine resource applications in the Northwest Atlantic (MOM6 – COBALT  – NWA12 v1.0). Geoscientific Model Development, https://gmd.copernicus.org/preprints/gmd-2023-99/gmd-2023-99.pdf

 

Multiple Stressor Extremes: 

Olson, E., et al. (2024): Site-specific multiple stressor assessments based on high frequency surface observations and an Earth system model. Earth and Space Science, 11, https://doi.org/10.1029/2023EA003357.

Olson, E., et al. (in review): Potential for regional resilience to ocean warming and acidification extremes: Projected vulnerability under contrasting pathways and thresholds. Global Change Biology.

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