地球の気候は急速に変化しています。これは、数十億件の観測によって明らかになっており、何千もの学術論文や文献に記録され、数年ごとに国連の 気候変動に関する政府間パネルによって要約されています。この変化の主な原因は、石炭、石油、天然ガスの燃焼による二酸化炭素の放出です。
今週 リマ で開かれている国際気候協議は、来年パリで開催される国連の 気候サミットに向けた土台を築いています。排出削減をめぐる交渉が難航する一方で、私たちはすでにどれほどの温暖化を避けられないのでしょうか。明日、温室効果ガスの排出をやめたとしても、なぜ気温は上昇し続けるのでしょうか。
炭素と気候の基礎
大気中に蓄積する二酸化炭素は、地球の表面を断熱します。熱を閉じ込める暖かい毛布のようなものです。このエネルギーによって地球表面の平均気温が上昇し、海洋が温まり、極地の氷が融けます。その結果、 海面が上昇し 、 気象が変化します。
世界の平均気温は上昇しています。偏差は1961～1990年の平均気温を基準としています。 フィンランド気象研究所およびフィンランド環境省、提供者
二酸化炭素の排出が産業革命とともに急増した1880年以降、世界の平均気温は 約1.5F（0.85C）上昇しました。直近の3つの दशकは、それぞれ前の दशकよりも、またそれ以前の1世紀全体よりも暖かくなっています。
北極圏は世界平均気温よりはるかに速く温暖化しており、北極海の氷が融け、 永久凍土 が融解しています。 北極と南極の両方で氷床が融けています。陸上と海洋の生態系は変化しています。観測された変化は一貫性があり、地球のエネルギー収支に関する理論的理解や、過去の変動を理解し将来を考えるために用いられるモデルのシミュレーションとも整合しています。
気候に急ブレーキをかける
今日、まさに今、二酸化炭素の排出をやめたら、気候に何が起こるでしょうか。私たちは先人たちの時代の気候に戻るのでしょうか。簡潔に答えるなら、いいえ、です。燃焼させる化石燃料に蓄えられていた二酸化炭素を放出すると、それは大気、海洋、陸地、そして生物圏の動植物の間を移動しながら蓄積します。放出された二酸化炭素は何千年もの間、大気中にとどまります。たとえば、海洋生物の殻が海底に沈み、炭酸カルシウム、つまり石灰岩が形成されるなどして、岩石に戻るのは何千年も後のことです。しかし、人間に関係する時間尺度では、いったん放出された二酸化炭素は、 実質的に永遠に私たちの環境にとどまります。私たち自身が取り除かない限り、消えてなくなることはありません。
今日、排出をやめても、地球温暖化の話は終わりません。気候が大気中にある炭素に追いつくまで、 気温上昇 には遅れがあります。おそらく さらに40年ほどたつと、気候は過去の世代にとって通常だった気温より高い水準で安定するでしょう。
原因と結果の間に数十年の遅れがあるのは、膨大な量の海洋が温まるのに長い時間がかかるためです。二酸化炭素の増加によって地球にとどまるエネルギーは、空気を温めるだけではありません。氷を融かし、海洋を温めます。空気に比べて、水の温度を上げるのは容易ではなく、何十年もの時間がかかります。しかし、いったん海水温が上昇すると、地表の温暖化をさらに促します。
したがって、今すぐ炭素排出が完全に止まったとしても、海洋が大気に追いつくにつれて、地球の気温は さらに約1.1F（0.6C）上昇するでしょう。科学者はこれを「確約された温暖化」と呼びます。海洋の熱の増加にも反応して、氷は 融け続けます。 西南極の氷床では大規模な氷河が失われていることを示す説得力のある証拠がすでにあります。氷、水、空気――二酸化炭素によって地球に保持される余分な熱は、そのすべてに影響します。融けたものは融けたままであり、さらに多くの氷が融けるでしょう。
生態系は自然現象や人為的な出来事によって変化します。回復する過程では、進化してきた気候とは異なる気候のもとに置かれます。回復期の気候は安定せず、温暖化が続きます。新たな平常状態は訪れず、変化が続くだけです。
最悪のシナリオの中で最善を考える
いずれにせよ、今日、まさに今、二酸化炭素の排出を止めることはできません。再生可能エネルギー源が大きく進歩しているにもかかわらず、エネルギーの総需要は加速し、二酸化炭素の排出は 増加しています。私は学生たちに、7F（4C）温暖化した世界を想定して計画を立てる必要があると教えています。国際エネルギー機関による2011年の 報告書 は、現在の道筋から脱却できなければ、地球の気温が11F（6C）上昇する事態に直面すると述べています。現在の地球はすでに1Fをわずかに超えて温暖化しており、観測されている変化はすでに憂慮すべきものです。
二酸化炭素排出を実質的にゼロにする必要がある理由は数多くあります。気候は急速に変化しており、その速度が遅くなれば、自然や人間の営みはより容易に適応できます。海面上昇を含む変化の総量を抑えられます。私たちが慣れ親しんできた気候から遠ざかるほど、モデルによる予測の信頼性は低下し、備えられる可能性も小さくなります。地球が温暖化するほど、地球を暖める別の温室効果ガスであるメタンや二酸化炭素の貯蔵源が、凍結した北極圏の永久凍土から放出される可能性が高まり、問題をさらに悪化させます。
今日、排出を止めても、過去に戻ることはできません。しかし、だからといって歯止めのない排出を続けてよいわけではありません。私たちは適応力のある生き物であり、気候の将来について信頼できる知識を持ち、その将来を形作る方法も知っています。現時点で、ある程度の気候変動はすでに避けられないものとなっています。過去を取り戻そうとするのではなく、可能な限り最善の未来を考える必要があります。
本記事は、 The Conversationとの協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが本記事の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：リチャード・ルードはミシガン大学大気・海洋・宇宙科学学部の教授であり、環境・天然資源学部にも任命されています。
画像：2013年12月9日、山西省太原市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。ロイター／Stringer。
