過去2万4,000年の地球の気温を見ると、現在の温暖化は「前代未聞」であることがわかる

過去2万4,000年の地球の気温を見ると、現在の温暖化は「前代未聞」であることがわかる 地球

アリゾナ大学の研究チームが作成した、氷河期から200年ごとの地球の温度分布図。

アリゾナ大学の研究チームは、約2万4,000年前の氷河期以降の地球の気候を復元することで、気候変動の主な要因と、人間の活動が気候システムをどれほど大きく狂わせたかを明らかにしました。

2021年11月10日にNature誌に掲載された本研究では、3つの主要な発見がありました。

  • 最後の氷河期以降の気候変動の主な要因が、温室効果ガス濃度の上昇と氷床の後退であることを確認したこと。
  • この結果は、過去1万年の間に全般的な温暖化傾向があったことを示唆しており、この期間が温暖化傾向にあるのか冷涼化傾向にあるのかという古気候学界の10年にわたる議論に決着をつけました。
  • 過去150年間の温暖化の規模と速度は、過去2万4千年間の変化の規模と速度をはるかに上回っています。

アリゾナ大学の地質学准教授で本研究の共著者であるJessica Tierney氏は、「この復元図は、現在の気温が過去2万4,000年間で前例のないものであることを示唆しています。」と述べています。

今回の研究を行った研究室の責任者であるTierney氏は、気候変動に関する政府間パネルの報告書や、米国議会での気候に関するブリーフィングへの貢献でも知られています。

アリゾナ大学の地質学博士研究員であるMatthew Osman氏は、「今日、私たちが通常と考えられる範囲をはるかに超えているという事実は、憂慮すべきことであり、誰もが驚くべきことです。」と述べています。

オンラインで「global temperature change since the last ice age」と検索すると、8年前に作成された世界の温度変化のグラフが表示されます。

「私たちのチームの再構築は、空間的な次元を加えることで、その曲線を改善したものです。」とTierney氏は言います。

24,000年前の氷河期以降の世界平均表面温度。

24,000年前の氷河期以降の世界平均表面温度。最近の変化を視覚化するために過去1000年分の時間は引き伸ばされている。斜線部分から。©Matthew Osman

研究チームは、2万4,000年前から200年ごとに、地球の温度変化のマップを作成しました。

「この地図は非常に強力です。このマップを使えば、誰もが地球上の気温がどのように変化してきたかを、非常に個人的なレベルで調べることができます。私の場合、今座っている場所や育った場所の24,000年にわたる気温の変化を視覚化できたことで、今日の気候変動がいかに深刻であるかを実感することができました。」とOsman氏は言います。

過去の気温を復元する方法はさまざまです。

これらの地図は、2万4千年前から地球の各時代(6000年ごと)における世界の平均気温を示している。

これらの地図は、2万4千年前から地球の各時代(6000年ごと)における世界の平均気温を示している。青の色が濃いほど、現在と比べて気温が低いことを示しています。©Matthew Osman

研究チームは、海洋堆積物の温度データとコンピュータによる気候シミュレーションという2つの独立したデータセットを組み合わせて、過去のより完全な姿を作り出しました。

研究チームは、過去の温度に関する情報を得るために、海洋堆積物の化学的サインに注目しました。

気温が変化すると、長い間死んでいた動物の殻の化学的性質に影響を与えることがあるため、古気候学者はその測定値を使ってある地域の気温を推定することができます。

完璧な温度計ではありませんが、出発点にはなるでしょう。

一方、コンピュータでシミュレーションされた気候モデルは、気候システムの物理学に関する科学者の最善の理解に基づいて温度情報を提供しますが、これも完全ではありません。

研究チームは、それぞれの長所を生かすために、この2つの方法を組み合わせることにしました。

これはデータ同化と呼ばれ、天気予報にもよく使われています。

「気象予報士は、天気を予測するために、まず現在の天気を反映したモデルを作成し、次に気温、気圧、湿度、風向きなどの観測データを追加して、最新の予報を作成します。」とTierney氏は言います。

研究チームは、この同じ考え方を過去の気候にも適用しました。

「この方法では、それぞれのデータセットの長所を活かして、観測的に制約があり、力学的に一貫性があり、空間的に完全な過去の気候変動の復元を行うことができます。」とOsman氏は語ります。

現在、研究チームは、この手法を使って、さらに古い過去の気候変動を調べようとしています。

Tierney氏は、「この手法を、現在よりも暖かかった古代の気候に適用することを楽しみにしています。なぜなら、これらの時代は、温室効果ガスの排出量が増加する中で、私たちの未来を見通す窓になるからです。」と述べています。

この研究には、アリゾナ大学地学部のJonathan King氏、国立大気研究センターのClimate and Global Dynamics LaboratoryのJiang Zhu氏、ワシントン大学のRobert Tardif氏とGregory J. Hakim氏、ミシガン大学アナーバー校のChristopher J. Poulsen氏も共同執筆者として参加しています。

Published by University of Arizona. Matthew Osman, Globally resolved surface temperatures since the Last Glacial Maximum, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03984-4.