過去は、将来の気候変動への反応を予測するうえで、驚くほど有用な指針となり得ます。これは、インド亜大陸のように極端な気象が長期間にわたり当たり前となってきた地域では、特に重要です。夏のモンスーンによる降雨を確実に予測できることは、その影響が地域に暮らす17億人に壊滅的な打撃を与えかねないため、対策を立てるうえで極めて重要です。
インドの夏のモンスーンの始まりは、暖かい陸地と冷たい海洋との間の温度差と関連しており、これが卓越風の向きの変化を引き起こします。風はインド洋の上を吹き、水蒸気を取り込み、それが6月から9月にかけて亜大陸に雨として降ります。
モンスーンの季節は、降雨量とその継続期間によって、干ばつや食料不足、あるいは深刻な洪水をもたらすことがあります。したがって、過去において気候が急激に移行した際にモンスーンがどのように反応したかを理解することは、将来のモンスーンの挙動をより深く把握するうえで科学者の助けとなります。
この気象システムの古代の過去を調査したところ、13万年前の気候温暖化に非常に敏感であったことが分かりました。私たちの新しい研究は、Nature Geoscience誌に掲載され、地球が約13万年前に温暖な気候へと移行しつつあった時期に、インドの夏のモンスーンが熱と水蒸気を北半球へ引き込んでいたことを示しました。これにより熱帯の湿地が北方へと拡大し、その生息地は温室効果ガスであるメタンの発生源として機能しました。これにより地球温暖化がさらに増幅され、氷期の終わりをもたらす一助となりました。
今日の気候が変化している速度は、地質学的記録において前例のないものですが、私たちの研究は、インドの夏のモンスーンが過去において地球規模の温暖化への移行期にどれほど敏感であったか、そして現在もなお敏感であり得ることを示しています。
かつてのモンスーンの雨
過去100万年にわたり、気候は、地球の太陽に対する位置が軌道上で揺れ動くにつれて、氷期（氷河期として知られる寒冷な時期）と間氷期（温暖な時期）との間で変動してきました。氷期から現在の間氷期の温暖な気候への最後の移行は、約1万8000年前に起こりました。これは完新世として知られています。地球の歴史におけるこの時期は比較的よく理解されていますが、より遠い過去において地球システムの諸過程がこれらの気候変動にどのように反応したかは、依然として謎に包まれています。
最近の調査航海では、ベンガル湾の海底深くを掘削する機会が得られ、最後の氷期以前の数百年にわたるインドモンスーンの過去の挙動を再構築することができました。
私たちの研究では、ベンガル湾北部の深海堆積物を用いて、14万年前から12万8000年前までのインドの夏のモンスーンの直接的な痕跡を捉えました。その痕跡は、有孔虫と呼ばれる微小な生物の化石化した殻の中に残されていました。これらのプランクトンは、かつて海洋上層の水柱に生息しており、その殻の化学組成に周囲の海水の環境条件を記録していました。
私たちは、14万年前から12万8000年前にかけてインドの夏のモンスーンの降雨によってもたらされた河川流出に起因する海洋表層水の淡水化を検出しました。これはモンスーンシステムが強まったことを示す兆候です。この現象は、地球が氷期の状態から抜け出し、単一の氷期によって隔てられた、私たちが生きている現在の間氷期より前の間氷期へと向かっていた時期に起こりました。この時期――私たちは、これを前々回の氷期終了期と呼びます――において、海面は上昇し、世界全体で6メートルから9メートル上昇しました。
南極の氷床コア記録は、南極が前々回の氷期終了期に最初に温暖化し始めたことを示しています。南半球の温暖化は、熱と水蒸気の供給源となり、インドの夏のモンスーンの強化を促しました。これは、ベンガル湾北部における表層水の淡水化と河川流出に関する私たちの記録にも表れています。
約13万年前のこの温暖化期には、インドの夏のモンスーンは南半球の温暖化に反応しました。一方、北半球および、現代の中国、日本、極東に影響を与える東アジアの夏のモンスーンなどの他のモンスーンシステムは、氷期の状態にとどまっていました。
インドの夏のモンスーンは、熱と水蒸気を北方へ引き込み、北半球における氷河の融解を促すとともに、熱帯湿地の範囲拡大を助けました。拡大した熱帯湿地は大気中へのメタン放出の増加をもたらし、さらなる温暖化を引き起こし、地球規模の氷期を終わらせる一連の変化を動かしました。
インドの夏のモンスーンは、極めてダイナミックなシステムです。熱帯地域に限られるものの、このシステムは南北両半球の気候条件に敏感です。メタン排出への寄与という役割により、インドの夏のモンスーンは世界の気候にも不釣り合いなほど大きな影響を及ぼしています。モンスーンは、極域の氷床と同様に、単独で捉えるべきではありません。地球の内部気候システムは本質的に相互に結びついており、ある地点での急激な変化は、時間の経過とともに他の場所に重大な影響をもたらし得るのです。
