「前例のない」 – 二酸化炭素が有史以来の 10 倍の速さで増加

古代南極の氷の詳細な化学分析を行った研究者らは、現在の大気中の二酸化炭素の増加速度が過去5万年のどの時点よりも10倍速いことを発見した。

結果は、ちょうど出版されました 米国科学アカデミーの議事録、地球の過去の急激な気候変動の時期についての重要な新たな理解を提供し、今日の気候変動の潜在的な影響についての新たな洞察を提供します。

「過去を研究すると、今日の二酸化炭素の発生率がいかに異なっているかがわかります。₂ 「今日の変化はまさに前例のないものです」とオレゴン州立大学地球海洋大気科学部の助教授であり、この研究の筆頭著者であるキャスリーン・ウェント氏は言う。

「私たちの研究により、自然二酸化炭素の増加速度は過去に記録された中で最も速い速度であることが判明しましたが、今日の二酸化炭素の増加速度は主に人間の排出によって引き起こされており、その速度は10倍です。」

二酸化炭素 (CO2) は、大気中に自然に発生する温室効果ガスです。 二酸化炭素が大気中に放出されると、地球温暖化による気候温暖化の一因となります。 過去には、氷河期のサイクルやその他の自然原因によってレベルが変動していましたが、現在では人間の排出によってレベルが上昇しています。

南極での氷床コアの分析

南極で何十万年もかけて蓄積された氷には、気泡の中に閉じ込められた太古の大気ガスが含まれています。 科学者たちは、深さ 2 マイル (3.2 キロメートル) までのコアを掘削して収集したこの氷のサンプルを使用して、微量化学物質を分析し、過去の気候の記録を構築します。 米国国立科学財団は、研究で使用された氷床コアの掘削と化学分析を支援しました。

これまでの研究によると、約1万年前に終わった最終氷河期には、二酸化炭素濃度が平均を大きく上回った時期が数回あったことが示されている。 ウェント氏は、これらの測定は急速な変化の完全な性質を明らかにするには十分に詳細ではなく、何が起こっているのかを理解する科学者の能力を制限していると述べた。

南極の氷床コアの一部。 研究者は、古代の氷に閉じ込められた化学物質を研究して、過去の気候について学びます。 画像クレジット: キャサリン・ステリング、オレゴン州立大学

「最後の氷河期の終わりにそんなことになるとは予想していないかもしれません」と彼女は言う。 「しかし、私たちの興味は刺激され、当時に戻って、何が起こっているのかを確認するためにより詳細に測定したいと思いました。」

西南極の氷床を分割する氷床コアのサンプルを使用して、ウェントと彼の同僚は、その期間に何が起こっていたかを調査しました。 研究者らは、これらの二酸化炭素の急増が、世界中の急激な気候変動に関連するハインリッヒ現象として知られる北大西洋の寒波に伴って発生したことを示すパターンを特定した。

「これらのハインリッヒ現象は本当に注目すべきものです」と、地球海洋大気科学部の准教授であり、この研究の共著者であるクリスト・ボイサート氏は述べた。 「これは、北アメリカの氷床の劇的な崩壊によって引き起こされ、熱帯モンスーンの変化、南半球の偏西風、そして二酸化炭素の大量の噴出を伴う連鎖反応が始まると考えられています。」₂ 海から出てくるんだよ。」

二酸化炭素の自然増加と現在の増加を比較する

最大の自然増加時には、二酸化炭素は 55 年間で約 14 ppm 増加しました。 ジャンプは約 7,000 年に 1 回発生しました。 現在のレートでは、この規模の増加にはわずか 5 ～ 6 年しかかかりません。

過去に二酸化炭素が自然に増加した時期には、深海の循環に重要な役割を果たす偏西風も激化し、南極海からの二酸化炭素の急速な放出につながったことが証拠によって示唆されています。

他の研究では、これらの西風は気候変動により今後 1 世紀にわたって強まることが示されています。 新しい発見は、これが起こった場合、人間が生成した二酸化炭素を吸収する南極の能力が低下することを示唆している、と研究者らは指摘した。

「私たちは放出される二酸化炭素の一部を吸収してくれる南極海に依存していますが、南風が急速に強まっており、その吸収能力が弱まっています」とウェント氏は語った。

参考文献：「南極海は何十年もの間、二酸化炭素を大気中に排出し続けている」₂ 「ハインリヒ・スタディアーレスを通って立ち上がる」キャスリーン A. ウェント、クリストフ・ニアパス=アールズ、カイル・ニエズゴーダ、デヴィッド・ナン、マイケル・カルク、ローリー・メインヴィル、ジュリア・ゴットシャルク、ジェームズ・W・B・レイ、ヨッヘン・シュミット、フーベルトゥス・フィッシャー、トーマス・F・ストッカー、フアン・ムグリア、デヴィッド・フェレイラ、ショーン・A. マルコット、エドワード・ブルック、クリスト・ボワサート、2024 年 5 月 13 日、 米国科学アカデミーの議事録。
土井: 10.1073/pnas.2319652121

その他の共著者には、オレゴン州立大学の Ed Brock、Kyle Niezgoda、Michael Kalk が含まれます。 クリストフ・ニールバス＝アーレス ベルン大学 スイスと英国の国立物理研究所。 ベルン大学のトーマス・ストッカー、ヨッヘン・シュミット、フーベルトゥス・フィッシャー。 オーストラリアのニューサウスウェールズ大学のローリー・メインヴィル氏。 英国セント・アンドルーズ大学のJames Rae氏。 アルゼンチン出身のフアン・ムグリア。 英国レディング大学のデビッド・フェレイラ氏とウィスコンシン大学マディソン校のショーン・マルコット氏。

この研究は米国国立科学財団から資金提供を受けました。