温室効果ガスが世界の海を暖め始めたのは1800年代初頭で、これまで考えられていたよりも何十年も早いことが、新しい研究により明らかになりました。
この研究は、化石サンゴや小さな海洋生物に捕捉された、1500年まで遡る熱帯海面温度の新しい記録に基づいており、本日、学術誌ネイチャーに発表されました。
「工業化時代」
人類が工業化を始めたとき、大気中に二酸化炭素を追加して、大気の化学変化を始めたと、本日の論文の著者たちは述べています。 科学者たちは、その基準期間を「産業革命前」と呼び、それ以降の期間を「産業時代」と呼んでいます。
しかし、これらの用語を定義することは困難であると、この論文は説明しています：
「産業時代の開始を明確に決定することは難しく、人新世の正式な定義に関する議論の一部を形成しています。”
西オーストラリアのブルームの西にあるローリーショールズでのサンゴのコアリング、2009年11月。 Credit: Eric Matson, Australian Institute of Marine Science
Natural Recorder
我々が現代の気温記録として考えているものは、陸上の空気や海面から、船やブイ、時には衛星によって集められた何千もの測定結果から構成されています。
人為的な温暖化がいつ始まったのかという難しい問題に光を当てるために、新しい研究の著者らは、別のタイプの温度記録を利用します。
海底に埋められたサンゴや小さな海洋生物の化石は、過去の海の温度の自然の記録として機能します。 木の年輪や氷床コアとともに、これらはすべて「気候指標」の一例です。
この指標からの情報を加えることで、今日の研究の機器温度記録は西暦1500年まで遡ることができます。
海洋は、地球の表面に到達する熱の90％以上がそこに到達するため、地球気候を理解する上で重要である。
Credit: Rosamund Pearce, Carbon Brief.
‘Time of emergence’
仮に科学者が十分な遡及期間を持つ完璧なデータ記録を持っていたとしても、産業時代の開始日を正確に特定することはまだ困難でしょう。 これは、気温の記録から気候変動の「シグナル」を検出することが、必ずしも温暖化が実際に始まった時期と同じではないからです。
ある地域の平均気温データの中で傾向が明らかになる時点（「出現時期」として知られる）は、温暖化の原因がいつ始まるのか、それがどのくらい速く起こるのか、シグナルを妨げる背景「ノイズ」の量によって異なります。
たとえば、ある年から次の年への気候の自然な変動は、トレンドを生み出しているものが影響を及ぼし始めてから数十年しか検出できない可能性があることを意味します。
オーストラリア国立大学で地球の過去の気候を研究するネリリー・エイブラム教授（本研究の主執筆者）は、次のように語っています：「1830年代や1890年代に生きていた人は、この変化が進行中であることを見分けることができなかったでしょう。 「この論文では、北極の温暖化も1830年代初めに始まったが、自然変動による「ノイズ」のために、100年間は気温の記録にはっきりと現れないと述べています。 北極は、北極圏増幅と呼ばれる最も速い気温上昇が見られる場所です。
南半球はもっと反応が鈍く、温暖化は1890年代後半に始まり、1960年代まで明確なシグナルは現れませんでした。 南極大陸の一部、特に南極半島と西南極が温暖化した一方で、大陸全体としての温暖化の明確な指紋はないと、この論文は指摘しています。
15年（細い黒線）と50年（太い黒線）の平滑化を行った異なる地域（色付き線）の1500年以降の気温復元。 工業化時代の温暖化の開始を地域ごとに示す（黒の縦棒）。 出典は Abram et al., (2016)
この研究が指摘する重要な点は、1830年代の熱帯海洋における温暖化の開始が、計測器の記録や主に北半球の陸地の気温に焦点を当てた他のプロキシ復元から通常想定されるよりも早いということです。
この研究に関与していないリーディング大学の研究者、Ed Hawkins博士は、19世紀初頭に始まった「持続的温暖化」時期が今日まで続くことを示していると述べています。 彼は、カーボン・ブリーフに、
「この温暖化の信号は、地球のほとんどの地域で、20世紀中にバックグラウンドの変動というノイズの上に現れました」と語っています。 これは、産業革命前から気候がすでに大きく変化していることのさらなる証拠です」
ホーキンスは、「出現の時期」についての研究も発表しています。 しかし、歴史を振り返るのではなく、世界各地の気温や降水量が現在の自然変動からいつ出現しそうかを先取りしている。
Cause and Effect
1830年代前半の温暖化の原因について結論を急がないように、Abramたちは気候モデルを使って、どんな種類の外部要因が原因となり得るかを検討した。
「火山だけで、温室効果ガスの増加を伴わないモデルを実行すると、1800年代初頭から温暖化していることがわかります。 しかし、その後、水平になり、20 世紀を通して温暖化が続くことはありません」
モデルに温室効果ガスを含めることによってのみ、科学者は、世界が実際に経験したことを示す代理記録に一致する温暖化のパターンを見ることができる、とマッケイは述べています。 写真：Nerilie Abram Oliver Berlin
Oversensitive
工業化時代の始まりに地球がどれだけ早く温室効果ガスに反応したかを知ることは、気候システムの感度について科学者に多くを教えてくれます。
二酸化炭素が 2 倍になったときに地球の気温がどのくらい上昇するかという数値（気候感度として知られています）を定めることは、将来どのくらいの温暖化が見られるかをより正確に予測するのに役立つため、気候科学における大きな疑問です。 もし私たちが温室効果ガスの排出を減らすことができれば、すぐに見返りがある地域があるかもしれないと、Abramは提案しています。
この投稿は 2016年8月24日 18:00
に公開されました。