今世紀、グリーンランドは過去1万2,000年よりもはるかに速いペースで氷を失う見通し

Icebergs float in the calm waters of a fjord, south of Tasiilaq in eastern Greenland August 4, 2009. REUTERS/Bob Strong (GREENLAND ENVIRONMENT) - GM1E5850KKL01
Greenland's ice sheet hasn't lost mass this quickly since the early Holocene.Image: REUTERS/Bob Strong
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  • 過去20年間、グリーンランド氷床は1世紀あたり約6.1兆トンの速度で氷を失ってきました。

  • 将来の排出量が非常に多い場合、1世紀あたり最大35.9兆トンを失う可能性があり、それにより世界の海面はほぼ10cm上昇することになります。

  • 地球温暖化が摂氏2度に抑えられたとしても、グリーンランド氷床は1世紀あたり8.8兆トンの氷を失う可能性があります。

グリーンランド氷床からの損失規模は、今世紀において過去1万2,000年のどの時期よりも大きくなると、新たな研究は結論づけています。

ただし、質量減少の速度は依然として将来の温室効果ガス排出量に大きく左右されることを、研究は示しています。世界の排出量が非常に多い場合、氷床は世界の気候目標が達成された場合の最大4倍の速さで氷を失う可能性があります。

学術誌『Nature』に掲載されたこの研究は、氷床全体の行方について結論を導くため、グリーンランド南西部に特に焦点を当てています。

人類の産業化時代の始まり以前、最も高い質量減少速度が生じたのは約1万2,000年前の初期完新世の時期でした。当時、グリーンランド南西部は1世紀あたり6兆トンの速度で氷を失っていました。

研究によると、過去20年間、同地域は1世紀あたり約6.1兆トンの速度で氷を失っています。

世界の気温上昇を2℃に抑えるという世界目標が達成された場合、この水準は1世紀あたり8.8兆トンに上昇します。

ただし、将来の排出量が非常に多い場合、1世紀あたり最大35.9兆トンにまで上昇する可能性があり、その場合、世界の海面はほぼ10cm上昇することになると、筆頭著者はCarbon Briefに語っています。

氷の島

グリーンランド氷床は、凍結した淡水の塊で、面積は約170万平方キロメートルに及び、グリーンランド島のほとんどを覆っています。その面積はテキサス州の3倍の大きさです。「北部ドーム」(同氷床の最も高い地点)では、海抜約3,000mに達します。

大気と海洋の気温上昇の結果、氷床は質量を失っており、毎年その状態が続いています。

氷床の急速な融解は、海面上昇に影響を及ぼしています。1993年から2010年にかけて、グリーンランド氷床からの氷の損失により、海面は年間0.33mm上昇しました。(同期間における海面上昇の総速度は、年間約3.2mmでした。)

今回の新たな研究は、過去1万2,000年にわたり氷床がどのように変化してきたかを厳密に検証したものです。そのため、研究では改良された氷床コアデータと高解像度の気候モデルを組み合わせて用いています。

研究は、グリーンランド南西部に焦点を当てています。同地域は氷床の質量減少の約25~50%を占めており、研究筆頭著者であるジェイソン・ブライナー教授(氷河学者・気候変動研究者、所属:バッファロー大学)は、Carbon Briefに次のように語っています:

「研究対象地域の氷の変化速度を氷床全体の速度と比較すると、ほぼ一対一に近い非常に密接な関係があります。つまり…研究対象地域と氷床全体の氷の変化傾向は類似していると、強く確信しています。」

前例のない事態

下のグラフは、研究によると、1万2,000年前から現在までの氷の質量減少と増加の速度がどのように変化してきたかを示しています。

また、2100年までの将来の氷の質量減少速度の予測範囲も示しています。

グラフ上の黄色い円は、世界が産業革命以前からの気温上昇を2℃未満に抑えるという目標を達成したシナリオ(「RCP2.6」)を用いたモデルシミュレーションによる、氷の質量減少速度の予測を示しています。

一方、赤い円は、将来の温室効果ガス排出量が非常に多いシナリオ(「RCP8.5」)を用いたモデルシミュレーションによる、氷の質量減少速度の予測を示しています。

グラフは、現在の氷の減少速度が初期完新世のそれと類似していることを示しています。初期完新世とは約7,000~1万2,000年前の期間を指し、この時期の氷床は大量の太陽熱を受けていました。ブライナー氏は次のように説明しています:

「初期完新世の夏は非常に暖かく、20世紀よりも3~5℃ほど高かったかもしれません。これは、当時の北半球が太陽からより多くのエネルギーを受けていたためです。

「グリーンランドの氷の減少速度、例えば過去10年間のものを見ると、それは初期完新世の温暖な時期とほぼ同じです。グリーンランドは初期完新世よりも太陽からのエネルギーを少なく受けているにもかかわらず、氷は地球温暖化のためにほぼ同じ量が融解しています。」

また、グラフは今世紀末までに氷床の質量減少速度がどのように変化しそうかも示しています。

2100年までに、氷床は過去1万2,000年のどの世紀よりも速く氷を失うことになると示しています。

ただし、世界が気温上昇を2℃未満に抑えることに成功した場合、2100年までの氷の質量減少速度は、1世紀あたり約8.8~10.6兆トンになる可能性が高いと研究は述べています。

しかし、将来の排出量が非常に多い場合、2100年までに氷の質量減少速度は1世紀あたり14~35.9兆トンに達する可能性があると、研究は付け加えています。

予測範囲が高排出シナリオの下でより大きいのは、科学者たちがそれほど高い温暖化のもとで氷床がどのように反応しうるかについて確信が持てないためだと、研究著者のJosh Cuzzone博士(海面と氷の研究者、所属:NASAジェット推進研究所)は説明しています。同氏はCarbon Briefに次のように語っています:

「気候が温暖化すると、フィードバックと気候感度(CO2が倍増した際に地球がどれだけ温暖化するか)は、地球がどれほど高温になるか、そして最終的に我々がどれだけの氷の質量減少を被るかにおいて、本当に重要なのです。

「研究で用いられた各モデルは、異なる気候感度と、パラメータ化(異なるフィードバック応答につながるプロセスのもの)を持っているため、地球システムに炭素を多く投入して温暖化させるほど、そのばらつきは実際に拡大し始めます。」

(Carbon Briefは以前、「ティッピングポイント」に関する解説記事を掲載しており、そこではグリーンランドの氷の融解に関する閾値の可能性、つまりそれを超えると最終的な崩壊が不可逆となる閾値の可能性を扱っています。)

海面上昇

グリーンランドの陸氷の喪失は海面上昇に影響を及ぼすと、研究者らは述べています。

研究者らの試算によると、2℃シナリオの下では、グリーンランド南西部は2100年までに1世紀あたり世界の海面を2.4cm押し上げる可能性があります。高排出シナリオの下では、これは9.9cmに上昇する可能性があります。

グリーンランドによるこの水準の海面上昇は前例のないものになると、Peter Kuipers Munneke博士(極地氷河学者、所属:ユトレヒト大学(オランダ)。この研究には関与していない同氏は、Carbon Briefに次のように語っています:

「本論文は、グリーンランドからの質量減少が前例のないものになることを示しています。それは、グリーンランドによる海面上昇への寄与が、かつてないほど大きくなることを意味します。

しかし、人類の初期には、今日もはや存在しないユーラシアと北米の氷床の融解により、海面上昇の速度はおそらくはるかに大きかったと考えられます。したがって、グリーンランドの質量減少が過去の速度を上回り始める可能性はあるものの、それが今世紀に海面変動の速度が前例のないものになることを必ずしも意味するわけではありません。」

本研究は「気候に関する通説」、すなわち初期完新世にグリーンランドで起きた温暖化が人為的な気候変動によるものを大きく凌駕していたという主張に終止符を打つものだと、Ruth Mottram博士(気候科学者、所属:デンマーク気象研究所(DMI、コペンハーゲン)。この研究には関与していない同氏は、Carbon Briefに次のように語っています:

「この研究で私が好ましく思うのは、現在観測されている変化をより長期的な文脈に位置づけようと真剣に試みており、氷床の融解の観点から見ると、現在は過去1万2,000年のどの時期よりも完新世の温暖期最盛期に近づいていることを示している点です。」

(2019年、Carbon Briefは、氷床コアの記録が過去のグリーンランドの温暖化が人為的な気候変動を上回っていることを示していない理由を説明するファクトチェック記事を掲載しました。)

研究者らは、モデリングと氷床コアデータを用いてグリーンランドの過去を再構築する「非常に見事な仕事」をしたと、Jonathan Bamber教授(氷河学者、所属:ブリストル大学)は述べています。同氏はCarbon Briefに次のように語っています:

「ただし、唯一の留意点は、陸上で終端する[with]氷河を持つ地域でモデルを調整しており、そのため海洋プロセスの影響を除外している点です。それでも、結果は、グリーンランド氷床が過去1万2,000年間に経験していない、そしておそらく最終間氷期(約11万5,000年前)以来経験していない質量減少の段階に入ろうとしていることを示しています。」

(Carbon Briefは、Bamber氏への詳細なインタビューを2019年に掲載しています。)

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