ハワイのマウナロアにある米国政府の温室効果ガス監視サイトは、 2月の二酸化炭素濃度の平均記録値が 400 ppm（100万分の1）を超えたことを確認しました。北半球の冬の月にこれが観測されたのは初めてです。
2013年5月には、このハワイの観測所で大気中の二酸化炭素濃度の日次値が初めて400 ppmに達しました。前年は4月に平均値が400 ppmに達し、その後3か月間この水準を上回りました。
したがって今年、季節に伴う大気中二酸化炭素濃度の変動の中で、2月という早い時期に400 ppmに達したことは、さらなる節目となります。
二酸化炭素濃度が上昇を続けるなか、マウナロアの年間平均値は今年、400 ppmに達する可能性が高いでしょう。
二酸化炭素の測定単位は、乾燥空気中のモル比で表した100万分率、略してppmです。乾燥空気を構成する混合気体の分子が100万個あるとすると、現在そのうち約400個が二酸化炭素分子です。
マウナロアは、世界気象機関が長期的な二酸化炭素測定のために指定した主要3観測地点の一つで、1956年に記録を開始しました。もう一つの北半球の観測地点は、カナダのヌナブト準州にあるアラート（1975年から観測）です。3番目は南半球にあり、オーストラリア・タスマニア島北西部のケープ・グリム大気基準・大気汚染監視所です（下記参照）。
ここからは上昇の一途
下のグラフが示すように、CO2濃度は過去200年間、絶え間なく上昇してきました。大気と氷の測定値から、1800年頃の産業時代が始まる前には約280 ppmだった二酸化炭素濃度が、2014年には世界平均397 ppmに達したという劇的な増加をたどることができます。これは42％の増加で、その大部分は人間活動によるものです。
氷の測定値が示す1800年以降のCO2濃度の上昇
CSIRO
大気中のCO2濃度は年間を通じて変動し、両半球とも春の半ばにピークを迎えます。これは季節に応じて陸上植生が増減するためで、陸地面積が大きい北半球ではその変動がより顕著です。
春の半ばから夏にかけての生育が盛んな時期には、植生が大気中から相当量のCO2を取り込みます。一方、寒い時期には呼吸や植生の分解が続くため、CO2が大気に戻ります。この現象が大気中のCO2濃度に季節サイクルを生み出します。下のグラフは、マウナロアの過去5年間のCO2データを示しています。
過去5年間のマウナロアにおけるCO2濃度の月平均値。
CSIRO
現在、マウナロアの2月の測定で観測されているのは、400 ppm前後で変動する値です。植物による前述の吸収、いわゆる「年間二酸化炭素吸収」が北半球の大気中CO2濃度に影響するため、今年後半（8月）には400 ppmを下回る水準に戻るでしょう。
しかし、2015年11月までには、マウナロアの月平均CO2濃度は、今後も長期にわたって400 ppmを上回ることになります。
南半球では
南半球では、タスマニア島北西部のケープ・グリム大気基準・大気汚染監視所で二酸化炭素濃度の年平均値を測定しています。ここは世界気象機関が長期的な二酸化炭素測定のために指定した3番目の主要観測地点で、1976年に記録を開始しました。
ケープ・グリムは、気象局が運営する国際的に重要な監視施設で、CSIROの国際的な地球大気研究の多くがここを中心に行われています。ここでは1976年以来、測定が続けられています。
CSIROはさらに、南極の表層氷（フィルンと呼ばれる）や、より深い氷床コアに閉じ込められた空気を調べ、過去2000年間の南半球の二酸化炭素濃度も測定しています。上の図に示されています。
北半球が春の半ばに二酸化炭素濃度のピークに向かう一方、ケープ・グリムでは夏の終わりから秋にかけて濃度が谷を迎えようとしており、現在、日次値は約396 ppmを記録しています。ケープ・グリムが初めて400 ppmの節目に達するのは2016年中、最も可能性が高いのは年半ば頃と予想しています。
ケープ・グリムでは2016年に、CO2濃度が恒常的に400 ppmを上回る記録が観測される見込みです。
CSIRO
南半球の二酸化炭素濃度が低いのはなぜか？
現在、二酸化炭素濃度は年間わずか2 ppmを超えるペースで上昇しています。
マウナロアの二酸化炭素年平均濃度は2015年に400 ppmを超えると予想され、ケープ・グリムでは2016年半ばに400 ppmを超え、その後もその水準を上回る見込みです。ただし、現在の年間2 ppmという増加率が加速すれば、ケープ・グリムがこの節目により早く達する可能性があります。
2015年2月のケープ・グリム基準CO2測定値は、月平均でほぼ396 ppmでした。
南半球と北半球で測定される二酸化炭素濃度には明確な差があります。工業活動や人口に起因するその他の二酸化炭素排出源が北半球に集中しているためです。
測定から行動へ
二酸化炭素は主要な温室効果ガスの一つです。ほかにはメタン、一酸化二窒素、主に冷媒として使われる合成ガスがあります。
大気中の二酸化炭素濃度が上昇している主な原因は、化石燃料の燃焼と森林破壊です。
大気中の温室効果ガスが増えると、気候変動につながります。温室効果ガス濃度が一定量上昇した場合に生じる温暖化の程度は、水蒸気の応答など、気候システムにおけるフィードバック過程によって異なります。水蒸気は気温上昇を増幅する一方、雲の形成はそれを抑制します。いずれも、これらの長寿命温室効果ガスによる気温上昇に作用します。
大気に放出される二酸化炭素の半分以上は、陸上植物や海洋という自然の吸収源に取り込まれます。
2000～2008年の期間、陸地と海洋の二酸化炭素吸収源は、人為起源の二酸化炭素排出量全体のそれぞれ30％、24％を除去しました。これは、人類の排出を緩和するうえで役立つ、自然生態系による大規模なサービスです。
人為的な地球温暖化の世界平均を2℃未満に抑える確率を50％とするには、累積排出量が炭素換算で1兆トンに達する前に、二酸化炭素排出をほぼすべて停止する必要があります。
産業革命以降、世界はすでにこの排出枠の半分を超える量を排出しています。化石燃料の燃焼が現在のように加速し続ければ、残りも今世紀半ばまでに排出されるでしょう。
ケープ・グリムの二酸化炭素測定データは、以下で公開されています。 http://www.csiro.au/greenhouse-gases/。
ポール・クルンメルが明日（3月10日）の午後3時から4時まで、著者とのQ&Aセッションに参加します。大気中の二酸化炭素監視についての質問を、下のコメント欄に投稿してください。
この記事は、もともと The Conversationに掲載されました。 元の記事をお読みください。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
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著者：ポール・クルンメルは、CSIRO海洋・大気フラッグシップの大気組成・化学グループの研究グループリーダーです。ポール・フレイザー博士は、気候変動とオゾン層破壊の問題に関する統合的な解決策と適切な管理戦略に貢献しています。
画像：タイユエンの暖房施設の煙突から煙が立ち上る背後に太陽が見える。REUTERS/Stringer。
