5,000万年から6,000万年前、グリーンランドは火山活動の活発化と地球全体のより温暖な気候により、亜熱帯気候であった。
急激な温暖化の出来事により、数兆トンの温室効果ガスが大気中に放出され、地球規模の気温上昇を引き起こした。
この歴史的な出来事は、現在の気候変動のリスクを浮き彫りにしており、未来に何が待ち受けているのかを示す現実の事例となっている。
凍てついた北東グリーンランドは、絶え間なく温暖化が進む私たちの世界について知見を得る場所としては意外に思えるかもしれない。しかし、5,000万年から6,000万年前には、この地域は今とは異なる姿をしていた。
当時のグリーンランドは、その名にふさわしい亜熱帯気候であった。火山活動により陸地と海洋の結びつきが再編され、急速な温暖化が引き起こされていた。
5,600万年前に起きた急激な地球温暖化の出来事は、暁新世・始新世温暖化極大期（PETM）として知られ、現在の気候危機を示す懸念すべき類似例として頻繁に引き合いに出される。
本研究は本日、Communications Earth and Environmentに掲載され、この出来事について、特にグリーンランドが果たした役割に焦点を当てた重要な詳細を提供している。
地球の過去から得られる教訓
約5,600万年前、火山活動の活発化により、やがてアイスランドとなる地域を取り囲む広大な area で大量の溶融岩が噴出した。地下では、マグマが有機物に富む堆積物を事実上「加熱」し、蓄えられていた炭素をガスへと変化させた。
その結果、数兆トンの温室効果ガスが大気中に放出された。これにより海洋の酸性度が上昇し、地球規模の気温は5～8℃も上昇した。
環境および生態系への影響は甚大であった。わずか数千年の間に大量絶滅と動物の大移動が起こった。時代が下って、最新の「気候変動に関する政府間パネル」の報告書が公表された今、地球の気候システムを理解する必要性がかつてないほど高まっている。気候変動に関する政府間パネル報告書の公表により、地球の気候システムを理解する必要性がかつてないほど高まっている。
地質学的記録は、人類の寿命や文字による記録をはるかに超える時間スケールで起きた過去の気候変動から学ぶ機会を提供する。
何より重要なのは、現在進行中の地球の気候変動がはるかに急速に展開しており、その結末を事前に知らせてくれる可能性があることだ。
グリーンランドの特異な陸地
北東グリーンランドは世界最大の国立公園であり、地球上で最も人里離れた未踏の地域の一つである。
本研究では、北東グリーンランドにおけるPETMの出来事全体を通じた、環境の変遷と火山活動に対する地理的応答を明らかにすることを目指した。火山活動は、PETMの温暖化を引き起こした「決定的証拠」として特定されている。
グリーンランドはまた、北極海と大西洋を結んでいた、かつて幅の狭かった海路の門番としての役割も果たしていた（その後、プレートの移動により大西洋がより完全に開いた）。
したがってグリーンランドは、気候にとって重要な海洋の結びつきを調整する上で重要な役割を果たしてきた。これらの海路は、熱、酸素や二酸化炭素などの溶存ガス、栄養塩、そして大気中の水分の分布を制御している。
地質学者からなる国際チームは、北東グリーンランドの陸上の堆積物と溶岩流、および近隣の海底から採取された岩石コアを慎重に調査・図化した。
私たちは、さまざまな微細な植物および浮遊性生物の化石を特定し年代測定を行った。これにより、それらが生息していた環境に関する詳細な情報が得られた。これに加えて、海底下の音波の反響をたどって得られた知見も組み合わせた。
埋没した堆積物による音波の反射を測定することで、地質層の厚さと形成過程を図化した。これにより、現在一部が海に覆われている景観が時間とともにどのように変化してきたかが明らかになった。
これらをもとに、約4,700万年から6,300万年前の北東グリーンランドの姿を慎重に再現した。
より高温で多雨な地球
PETMの時期頃、火山隆起により北東グリーンランド周辺の深い海洋環境が、浅い河口、河川、そして植生に覆われた湿地の氾濫原へと変化したことを明らかにした。
約5,600万年前、この地域一帯で溶岩の噴出が始まり、数百メートルの高さに達する火山岩の山脈を形成した。次々と溶岩流が現れるにつれ、当時の高温多湿な気候により、地表は最終的にラテライトと呼ばれる赤色土へと風化していった。
北東グリーンランドのデータは、当時の北極圏の温室気候の広範な再構築とも一致している。どちらも、冷血の爬虫類、霊長類、そしてカバに似た生物が生息していた、鬱蒼とした湿地林の姿を描いており、今日のより冷涼な世界では見られないものである。
海路と陸橋
私たちの研究では、海底の隆起と、海から大規模な陸地が現れたことも再現している。これは、グリーンランドとノルウェーを隔てていた海路を著しく妨げたと考えられるため、重要である。
このような遮断は憂慮すべき事態である。地質学的記録から、重要な海洋循環が停止すると、危険なほど酸性のおよび酸素が欠乏した海洋を引き起こし、さらに気候の撹乱を激化させる可能性があることが分かっている。
とはいえ、PETMの時期に新たに現れた陸地によって大西洋と北極海の間の水の流れが制限された際には、動植物が移動する機会が増えた。大陸の結びつきにより、種は冷涼な気候へ移動し、温暖化の影響から逃れることができた。
未来への回帰
今日の環境は、農業や都市化といった人間活動によって大部分が分断されており、環境ストレスを受けている種が変化を乗り越えるために他の場所へ移動する機会が限られている。
PETMの間に放出された温室効果ガスの総量にはまだ及ばないものの、今日の排出速度はほぼ10倍の速さで上昇している。私たちの生態系は、すでに不安定化の兆候を示している。
最近の研究では、海洋循環の弱体化が警告されており、気候の転換点につながる可能性がある。緊急の介入がなければ、進行中の気候危機と生態系の危機は、世界が耐えられる範囲をはるかに超える重荷となりかねない。
