南極が緑に変わりつつあります！雪景色が加速度的に消えていく丨環境トランペット

みなさんこんにちは。環境トランペットコラム第20号です。今号では、次のような読む価値のある環境研究とニュースを集めました。

1) 南極が緑に変わりました!雪景色は加速度的に消えつつある

2) 太陽活動が最大に達し、オーロラが再びWeChatモーメンツで見られるようになる

3) 海は酸素が不足していますか?人々は海に酸素を送り込んでいる

4) 線路上に太陽光パネルを敷設する？舗装には電車を使うんですか?

5) 地球の水循環が初めてバランスを崩す

南極が緑に変わりつつあります！

最近、ネイチャー・ジオサイエンス誌に掲載された研究によると、地球温暖化に伴い、南極の一部が急速に緑に変わり、もともと雪に覆われていたツンドラが徐々に植物に覆われつつあることが明らかになった。

見渡す限り、南極大陸は苔で覆われています |ダン・チャーマン

南極半島は南極大陸の最北端に位置しています。北に広がり、南アメリカの最南端から約 1,000 km 離れています。南極半島の変化を研究するため、研究者らは1986年から2021年まで毎年3月に南極半島の衛星画像を入手した。

3 月の画像が選ばれたのは、この地域が夏であり、植物の成長に適しているためです。一般的に、植物は成長すると赤色光を多く吸収し、近赤外線を多く反射します。陸上の植生被覆を研究するために、研究者らは衛星画像における赤色光と近赤外線の測定に焦点を当てた。

その結果、南極半島の植物が覆う面積は1986年の1平方キロメートル未満から2021年に約12平方キロメートルに増加したことがわかった。2016年から2021年にかけて、植物が領土を占領する速度は加速している。

南極の「緑化」の原動力は気候変動です。南極半島の気温は1950年以降約3℃上昇しており、世界の他のほとんどの地域よりもはるかに高い。植生の拡大により、地域の土壌条件が変化し、土壌が他の生物の成長に適した環境になる可能性があります。しかし、地元の生物は過去に極寒の環境に長く慣れており、新たな環境に適応せざるを得ません。

太陽活動が最大に達する

10月10日から12日まで、北半球の多くの場所で色鮮やかなオーロラショーが見られました。 10月12日、アメリカ航空宇宙局（NASA）、アメリカ海洋大気庁（NOAA）、国際太陽周期予測パネル（SCPP）の代表者は、太陽活動が記録史上25回目の極大期に正式に突入し、この現象は1年間続く可能性があると発表した。これは、磁気嵐がより頻繁に発生し、高緯度地域に住む人々がそれを目にする機会が増えることを意味します。

10 月 10 日、ゲーツヘッド - イングランド北東部の都市でオーロラが観測される |リー・スミス/ロイター

磁気嵐の発生は、ますます激しくなる太陽活動と関係しています。太陽活動時には大量のエネルギーが放出され、光、放射線、荷電粒子の流れの形で外側に伝播します。平日は、地球の磁場と大気に保護されているため、ほとんどの荷電粒子の流れと放射線は地球の表面に到達できません。しかし、太陽活動が活発化すると、地球の防御は徐々に効力を失い、太陽活動によって放出される大量の荷電粒子の流れと放射線が地球の防御を突破し、磁気嵐を引き起こします。

磁気嵐の発生は無線通信や GPS 信号に容易に干渉し、航空機や飛行機の正常な航行に影響を及ぼす可能性があります。さらに、嵐の際には変圧器の過負荷により電力網が停電する可能性もあります。しかし、全体として、地磁気嵐は人々の生活に大きな影響を与えません。

海は酸素不足ですか？

気候変動の影響により、海水温が上昇し、水中の酸素の溶解度が低下しています。同時に、海水の富栄養化により藻類が過剰に繁殖し、海水中の溶存酸素を消費し、海洋の酸素欠乏の問題をさらに深刻化させます。

藻類の大量発生によりバルト海の酸素が枯渇 |物理.org

局所的な海洋の酸素欠乏の問題に対処するため、スウェーデンのストックホルム大学、フランスの企業Lhyfe、フィンランドの企業Flexensの研究者らは、海上で水素を生産してバルト海に酸素を補給する「BOxHy」と呼ばれる共同プロジェクトを立ち上げた。

このプロジェクトの当初のアイデアは、海上にオフショアプラットフォームを建設し、グリーン水素製造装置を確立することです。海水を電気分解して水素を生成すると同時に、大量の酸素も生成されます。一方、水素はグリーンエネルギー源として、さまざまな場面で利用することができ、生成された酸素を海洋に注入することで海洋の酸素不足の問題を解決することができます。

Lhyfe 氏は、バルト海には酸素再注入のために約 30 基の沖合プラットフォームが必要になると見積もっています。物理.org

このプロジェクトでは、全員が最善を尽くします。ストックホルム大学は、研究分野において海洋の栄養塩増加と海洋の脱酸素化の影響を調査するための専門研究室を提供しています。フィンランドの企業Flexensは、海洋の低酸素地域の現状を調査し、洋上風力発電所の建設を計画しています。フランス企業Lhyfeは、洋上水素製造プラットフォーム設備の研究開発と建設を担当しています。

現在、フィンランドの企業は3つの潜在的な酸素再注入エリアを計画し、洋上風力発電所の規模を設計しています。このフランス企業は、フランスで世界初の洋上グリーン水素製造施設の試験運用を行った。しかし、既存の装置によって生成された酸素は大気中に直接放出されます。今後の実際の工事では、この酸素が水中に注入されることになります。

BOxHyプロジェクトは、酸素再注入の方法と速度、およびそれに伴う生態学的影響について詳細な研究を行うために、2025年にパイロットプロジェクトを実施する予定です。

線路にソーラーパネル？

「太陽」の鉄道を敷こう！スイスの新興企業サンウェイズは、取り外し可能な太陽光パネルを設計し、レールの間に設置することで、鉄道が輸送機能を維持しながら太陽光発電できるようにした。

太陽光発電パネル設置図 |サンウェイズ

新しいタイプの太陽光パネルであるため、設置プロセスも特別です。太陽光パネルの設置は特別に設計された列車によって行われます。列車がレール上を走行するにつれ、下部に積載された太陽光発電パネルが徐々に展開され、2本のレールの間に積載されます。固定パネルは太陽光を利用して電気を生成し、最終的には電力網に送られて家庭に電力を供給することになる。列車設計会社シェイヒツァー社は、列車には毎日約1,000平方メートルの太陽光パネルを設置できると述べた。

Sun-Ways としては、できるだけ多くの太陽光パネルを設置したいと考えています。スイスの鉄道網は5,317キロメートルの長さです。すべてを太陽光パネルで覆えば、発電面積はサッカー場約760個分の大きさとなり、生産される電力はスイスの総エネルギー消費量の2％を占めることになる。しかし、これでは十分ではありません。同社はスペインやルーマニアなどの国でも同様のプロジェクトを交渉中だ。

しかし、このようなパネルには解決する必要がある潜在的な問題もあります。予測できない天候により、太陽光パネルの表面が雪やほこりなどで覆われる可能性があり、太陽光パネルの清掃とメンテナンスの方法をさらに計画する必要があります。もう一つの問題は、太陽光パネルのまぶしさが列車の運転手の運転を妨げる可能性があることです。チームは、反射によって生じる運転リスクを軽減する方法も検討する必要があります。

地球の水循環が初めてバランスを崩す

世界水経済委員会（GCEW）が発表した新しい報告書によると、人類は歴史上初めて地球の水循環のバランスを崩したという。

「グリーンウォーター」と「ブルーウォーター」はどちらも地球規模の水循環に関与しています |グローバル

報告書は、地球の水循環は実際には「青い水」と「緑の水」という2つの主要な部分で構成されていると指摘している。このうち、「ブルーウォーター」は湖や川、帯水層などの液体の水を指し、 「グリーンウォーター」は土壌や植物に蓄えられた水を指します。これまで、人々は水循環における青い水の重要性にのみ注目し、緑の水の役割を無視する傾向がありました。緑水は植物の蒸散を通じて大気中に戻り、雨や雪の形成に関与します。陸上の降雨量のほぼ半分は緑水供給から来ています。

水循環の安定性は、気候変動を持続させ、炭素吸収源となる植生を支えるために不可欠です。森林や湿地などの炭素吸収源となる植生は、大量の二酸化炭素を吸収して貯蔵することができ、それによって地球温暖化の抑制に役立ちます。しかし、現在進行している湿地の破壊と森林伐採により、こうした天然の炭素吸収源の能力が弱まり、大気中に残留する温室効果ガスが増加し、地球温暖化の傾向が悪化しています。

地球温暖化が進むにつれて、猛暑がより頻繁に、そして極端になり、水の蒸発が加速するだけでなく、干ばつの頻度も増加します。干ばつ状態では、植生はより脆弱になり、火災に対してより脆弱になります。そのため、高温と干ばつが相まって火災発生のリスクが高まり、植生が破壊されるだけでなく、炭素を固定する能力がさらに低下し、悪循環が形成されます。

報告書によると、世界の約30億人と食糧の半分以上が乾燥地帯や水資源の総量が不安定な地域に集中しているという。水危機は世界の食糧生産の半分以上を危険にさらす可能性がある。 2050年までに、水バランスの乱れの影響により、各国のGDPは平均8％減少し、低所得国では損失が15％にも達する可能性があります。

参考文献

[1]https://www.nature.com/articles/d41586-024-03219-2

[2]https://phys.org/news/2024-10-geomagnetic-storm-earth-space-scientist.html

[3]https://science.nasa.gov/science-research/heliophysics/nasa-noaa-sun-reaches-maximum-phase-in-11-year-solar-cycle/

[4]https://phys.org/news/2024-10-reoxygenating-oceans-startups-baltic-sea.html

[5]https://flexens.com/leading-the-battle-against-anoxia-in-the-baltic-sea-the-boxhy-project/

[6]https://www.euronews.com/green/2024/10/14/solar-panels-could-be-installed-in-the-spaces-between-railway-tracks-in-world-first

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/10/532156.shtm

著者: シャオ・シャオゼ

編集者: イエローテイルポロック