地球の「トップストリーム」は「崩壊」しようとしているのか？今回は本当かもしれない

近年、地球温暖化はますます注目を集めています。地球温暖化の影響により、世界中で程度の差はあるものの異常気象が発生しています。こうした極端な気象条件は、人間の生産や生活に多大な影響を及ぼすだけでなく、他の生物、地球環境、そして地球自体の活動にも大きな脅威をもたらします。

最近、コペンハーゲン大学の物理学者ピーター・ディトレフセン氏と統計学者スザンヌ・ディトレフセン氏は、ネイチャー・コミュニケーションズ誌に新たな研究を発表し、温室効果ガスの排出が続けば、地球の大西洋南北循環（AMOC）（熱帯の暖かい水を北大西洋まで運ぶ巨大な海流システム）が今世紀半ばか2025年以降、遅くとも2095年までに崩壊する可能性があると述べた。

しかし、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の最新の評価では、大西洋南北循環が21世紀中に完全に崩壊する可能性は低いと示唆されています。

これを見ると、大西洋南北循環とはいったい何なのかと疑問に思うかもしれません。それが崩壊したら私たちにどんな影響があるでしょうか？今日は大西洋南北循環についてお話します。

大西洋南北反転循環とは何ですか?
地球環境にどのような影響を与えるのでしょうか?

大西洋南北循環は、地球規模の「熱塩循環」の重要な構成要素であり、気候システムの重要な要素です。その強度の変化は、北半球と南半球の間の熱分布に直接影響を及ぼす可能性があります。

熱塩循環とは何ですか?

「熱塩循環」とは、海水の異なる領域間の密度の違いによって生じる海流の一種です。海水の密度は温度と塩分濃度によって決まります。海面が不均一に加熱されたり、蒸発や降水が不均一になると、海水の温度や塩分濃度が変化し、海水密度の不均一な分布が生じます。結果として生じる海流は「熱塩循環」と呼ばれます。

海流にはもう一つの種類があり、それは高校の地理で習った「風流」です。風が海水を吹き飛ばすことによって形成される海流です。
海洋における熱塩循環コンベアベルト。左上隅の赤いボックスは、大西洋南北反転循環です。画像出典：ナショナルジオグラフィック

具体的には、大西洋南北循環は、地球の低緯度から高緯度まで暖かい表層水を輸送し、この「暖かい水」が北大西洋の冷たい深海域で冷却され浸透し、その後南に戻って熱交換を完了することができます。大西洋南北循環の変化は北半球の海洋における熱輸送に大きな影響を与え、したがってヨーロッパと北大西洋の気候にも一定の影響を及ぼすでしょう。

大規模な海洋循環は、地球上の物質とエネルギーを再分配する主な方法です。高緯度の冷たく塩分濃度の高い海水は低緯度へ流れ、低緯度の高温の海流は高緯度へ流れ、地球の熱を再分配します。中でも、大西洋南北循環は北大西洋に「熱水」を送り、ヨーロッパやアメリカの気候を調整する上で大きな役割を果たしています。その結果、ヨーロッパの1月の平均気温は、同じ緯度のアジアや北米東海岸よりも15℃～20℃高くなります。

大西洋南北循環の崩壊はどのような影響をもたらすのでしょうか?

大西洋南北循環は、地球の気候システムにおいて最も重要な決定的要素（つまり、不可逆な状態に切り替わる可能性のあるサブシステム）の 1 つです。北大西洋地域や世界中の気候に甚大な影響を及ぼす可能性があるため、その崩壊の可能性は人類にとって最大の気候懸念の一つとなっている。

このような突然の気候変動が最後に起こったのは、やはり大西洋南北循環の崩壊と回復によって引き起こされた最終氷河期のときで、北半球の平均気温は10年以内に10～15℃変動し、現在の1世紀以内の1.5℃変動をはるかに上回っています。

最新の研究結果によると、大西洋南北循環の崩壊の臨界点を活性化させる可能性のある最低気温上昇は1.4℃、推定平均値は4℃、範囲は1.4～8.0℃であることがわかりました。気温上昇が最大値の8.0℃を超えると、大西洋南北循環が完全に崩壊し、不可逆的な崩壊となります。

それまでに、北大西洋の冬の平均地表温度は10年以内に2～3度低下し、ヨーロッパの年間嵐の数が増加し、北大西洋が冷えるにつれて冬の平均気温が低下し、北米東部の大西洋の海面が上昇し、炭素源となっているアマゾンの熱帯雨林はより大きな危機に直面し、南極の氷床の融解が加速するだろう。地球は新たな小氷期に入るだろう。
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研究によると、大西洋南北循環は今世紀半ば、あるいは2025年以降に崩壊する可能性がある。災害映画「デイ・アフター・トゥモロー」は、大西洋南北循環が氷河の融解によって妨げられるという恐ろしい筋書きに基づいている。大西洋南北循環が停止すると、インド、西アフリカ、南米などの地域で非常に恐ろしい結果がもたらされるでしょう。これらの地域では降雨が中断され、農業が崩壊するだけでなく、土地が干ばつや砂漠化に陥る可能性もあります。このような崩壊は、米国、ヨーロッパ、その他の地域で天候や気候の急激な変化を引き起こす可能性がある。これが起これば、ボストンやニューヨークなどの都市で海面が上昇し、米国東海岸沿いでより激しい嵐やハリケーンが発生する可能性がある。

大西洋南北循環は救われるのか？

大西洋南北循環は北半球の温暖化の鍵であり、地球の大気と海洋の熱を北へ運ぶ役割を果たしており、北西ヨーロッパの気温の急激な低下を防ぐのに役立つ可能性がある。大西洋南北循環の崩壊という気候の転換点の活性化は、より早く、より近づきつつあります。

現在、地球温暖化は1.1℃に達しており、この傾向が続くと、国連環境計画（UNEP）は気温が2.8℃上昇すると結論付けています。 2022年排出ギャップ報告書が指摘しているように、気候への影響が強まるにつれ、気候変動対策の不十分な進展により社会全体の緊急変革が唯一の選択肢となる時代は終わりつつあります。世界は依然としてパリ​​協定の気候目標の達成軌道から外れており、1.5℃に到達するための確実な道筋は見えていない。加速する気候災害を回避できるのは、緊急にシステム全体にわたる変革だけです。この移行は、最終期限が切れる前に、電力供給、産業、輸送、建設の各部門、さらには食料や金融システムにおける行動を通じてのみ達成できる。
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一貫した世界目標を掲げた行動は、終わりのない議論や停滞した考え方よりも常に強力で効果的です。気候災害の到来に直面しても、人類はパニックになる必要はありません!今日の人類文明は依然として、科学的防衛線と認知的防衛線という 2 つの防衛線を維持しています。科学と合理性は、地球の収容力の限界により地球の共有領域の管理が必要となり、私たちの共通の家は適切に管理される必要があることを人々に伝えます。人間はまた、知識と技術に頼って社会と経済の発展の両方に有益なことを行えるということを明確に理解しています。したがって、気候の転換点の活性化を逆転させるか遅らせるための行動をとることは、人類文明の防衛線となります。

大西洋南北循環に加えて、他にどのような気候の転換点がありますか?

エクセター大学の気候研究者デイビッド・アームストロング・マッケイ氏らの研究結果によると、2022年には世界に影響を与える9つの地球規模の転換点と、地域に深刻な影響を及ぼす可能性のある7つの地域的な転換点を含む、16の地球規模の気候の転換点があることが判明した。地球規模の転換点は、炭素排出量の増加や海面上昇率の上昇など、地球規模の連鎖的な影響につながる可能性があります。地域的な転換点は、極端な気温、頻繁な干ばつ、山火事、前例のない天候など、地域的または地方的に深刻な影響を及ぼす可能性があります。

気候の転換点閾値とその影響

MacKayら各臨界点を作動させるために必要な温度上昇を計算し、5 つの臨界点がすでに危険ゾーンにあり、すでに破られているか、または間もなく破られることを発見しました。これら 5 つの危険な臨界点とは、グリーンランド氷床の崩壊、西南極氷床の崩壊、北極永久凍土の崩壊、熱帯サンゴ礁の消滅、ラブラドル海の亜極対流の崩壊です。その中で、グリーンランド氷床と西南極氷床の崩壊の臨界点を超えました。グリーンランドの氷床が完全に消滅するきっかけとなる臨界点は気温上昇 0.8℃ であるのに対し、西南極の氷床が完全に消滅するきっかけとなる臨界点は気温上昇 1℃ である。これら 5 つの転換点に加えて、残りの 11 の転換点は、1.5°C を超える気温上昇が引き金となり、発生する可能性のある転換点として分類されます。

地球温暖化の転換点分布図、画像出典：David Armstrong Mackay

これらの「気候の転換点」は変えることができるのでしょうか?

現在の気候の転換点を変えるのは容易ではありません。これは、気候の転換点には不可逆性と予測不可能性という 2 つの重要な特性があるためです。

1 不可逆性

地球温暖化により「気候の臨界点」が突破され、ドミノ倒しのような正のフィードバック効果がさらに引き起こされ、世界の森林、海洋、氷床、その他のシステムが回復不可能な死の淵に陥る可能性がある。臨界点を超えると、気候変動はより急激な非線形の指数関数的変化に変わる可能性があります。臨界点に到達するまでの累積時間は非常に長くなる可能性があります。この累積期間中、臨界点のトリガーを回避するための努力は意味を持ちます。臨界点がトリガーされると、システムはすぐに悪い結果に変わる可能性があります。臨界点の後、システムは新しい平衡状態に入りますが、元の状態ではなくなります。

2 予測不可能

最も危険なのは予測不可能な点です。人々は危険が来ることはわかっていても、転換点がいつ来るかを正確に予見することはできないのです。これは人類学者の「災害システム」の定義に少し似ています。危険な状況が発生することは予測できますが、災害が発生する正確な時期を予測することはできません。臨界点が到来したことに気付いたときには、すでにその臨界点はすでに引き起こされているのです。 「気候の転換点」が活性化した後、「気候の転換点」を通過した後の世界はどうなるのかと疑問に思うかもしれません。私たちの答えは「分かりません」です。

参考文献
[1] GB 5749-2022 飲料水衛生基準
[2] GB 19298-2014 包装飲料水国家食品安全基準
[3] GB 8537-2018 飲用天然ミネラルウォーターの国家食品安全基準
[4] GB/T 13727-2016 天然鉱水資源の地質探査仕様
[5] GB/T 20349-2006 地理的表示製品 - 吉林省長白山飲用天然ミネラルウォーター
[6] GB/T 10789-2015 飲料一般規則
著者: 周兵、中国気象局気候サービス主任審査官;中国気象局国家気候センター研究員 王昌科