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グランドデザイン①

 思えば、人類が歴史を文字にして記録できるようになってから、わずか数千年しか経過していません。

 地震が周期的に起きる環太平洋地域に限定するなら、日本が最も古くからの文献史料を持っていますが、それでもわずか千数百年。つい忘れがちになるのですが、人類はこの規模-千年に一度とも称される規模-の地震の「記憶」を、あまり持たないのです。

 もちろん、文献以外の情報から、私たちは少しずつ過去の地震のことを理解し始めています。貞観地震 が認知され始めたのはここ10年ほどのことですし、これまで巨大地震の存在が知られていなかった北米太平洋岸でもマグニチュード9クラスの地震が起きてきた ことが明らかになりつあります。

 さらには、東海・東南海・南海の連動地震を上回り、琉球海溝にまで震源域が連なるマグニチュード9クラスの地震が、千数百年の1度の頻度で起きている可能性も指摘されはじめているのです。

http://cais.gsi.go.jp/YOCHIREN/report/kaihou78/11_07.pdf

 環太平洋地域では、どこでも、千年に一度ほどの頻度でマグニチュード9クラスの地震が起きうる。そう認識するほうがいいのではないかと考えています。

 以後、この仮定を念頭に置いて話を進めることをご了承ください。


 超巨大地震はどこででも起きうるとした上で、今後の復興をどうしていくか。また、今後の社会をどのようなものにしていくのか。非常に難しい問題です。

 今回の地震の被災地では、高台に移住や街全体の嵩上げ(高床式市街地とでも言いますか)などによる根本的対策は、相当な困難は伴うものの可能かもしれません。私は、政府の復興試案(たとえばこれ )は、叩き台としてはまず評価できるものだと考えています。少なくとも、巨大防潮堤を作るなどといった案よりははるかにいいです。

 しかし、まだ地震が起きていない関東以西の太平洋岸はどうなのでしょう?今後のことを考えるなら、こちらの対策のほうがより重要です。なにしろ、東北地方では今回のクラスの地震は当分おきない可能性が高いのですから(大規模な復興案は余震が発生する期間内に完成することはないので、ここでは巨大余震については考慮しません)。

 巨大地震がまだ起きてもいない西日本地域で、「千年に一度の地震に備えるため、街を挙げて移住しましょう」などと言われて、どれだけの人が納得するでしょうか?移住のための財源は?そもそも、例えば関東地方などでは巨大な移住人口を受け入れる土地が確保できるのか?課題は尽きません。

 一つ明らかなのは、千年に一度の危機に備えるのであれば、東京を初めとする太平洋ベルトへの人口集積は絶対に考え直すべきで、首都機能の分散・本社機能の東京からの分散などは最優先に推し進めるべきことでしょう(本当は、千年どころか百年に一度の災害に備える意味ですら重要なのですが)。

 

 しかし、これらの対策を取ることは、当然ながらリスクを伴います。日本の経済力の源泉の一つは非常に進んだ効率化・集積化ですが、このメリットがある程度失われることは避けられません。長い時間をかけて一度作り上げたインフラを根本から再構築する必要も生じますが、これも当然ながら経済力の低下に繋がりうるものです(繋がり「うる」であり、やりようによってはかえって経済活動活発化に繋がるかもしれません)。たいした問題ではないと感じる人も多いかもしれませんが、これまで築き上げてきた景観が失われるのももったいない話です。

 いずれにせよ、千年に一度に備えるのであれば、私たちの生活は激変せざるをえません。抵抗は大きいでしょう。「生き残るのは変化できるものである」とはダーウィンの有名な言い回し(実際には言ってないらしい)ですが、これは間違いなく正しい結論です。正しいですが、昔からの生活を維持したい、変化を望まない人を見捨てることは、断じて許されません。


 などと考えてくると、根本的な「千年に一度の災害にどこまで備えることが望ましいのか」という疑問が生じます。さらには、これを上回る「数千年に一度」「数万年に一度」といった災害(火山の破局的噴火、天体衝突など)にはどこまで備えればいいのでしょうか。

 そして、これらの「突発的な災害」への対策と、気候変動のような「ゆるやかな災害」への対策を、どのように両立させていけばよいのでしょうか。

 

 この話はまだまだ続きます。

極地の氷床融解の海面上昇への寄与

http://www.agu.org/pubs/crossref/2011/2011GL046583.shtml


 南極やグリーンランドの氷床の融解が加速しているのではないか、とする報告は多いのですが、(これこれ など)定量的評価となるとまだまデータのばらつきが大きいと思います。

 この報告では、複数の手法を組み合わせることでより確度を増しています(2つの手法間で、氷の融解量の推定値の差は小さかった)。 

 たとえば、2006年に失われた氷の量は、グリーンランドと南極を合わせて475±158 Gt。これは海面を1.3±0.4mm押し上げた計算になります。

 さらに、融解速度は加速を続けています。1年間に失われる氷の量は、グリーンランドでは21.9±1Gt、南極では14.5±2 Gtずつ増加し続けているとのことです(過去18年の平均)。

 

 「温暖化が進むと負のフィードバック(降水量が増えて氷も増える、など)が氷の減少を打ち消すほど強く働き氷の減少は止まる」ということは、現状ではなさそうです。

下からも凍る

 南極やグリーンランドなどに分厚く横たわる氷床。氷床は、積もった雪が徐々に氷に変化することで生じます。よって、氷を分析することで過去の気候が再現できます(詳細は研究者列伝で書いてみようと思っています)。

 これまでに、南極やグリーンランドで、多数のアイスコア が採取されてきました。長いものでは長さ3kmを超え、これを用いて過去50万年ほどの気候が再現されています。


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ボストーク基地のアイスコアを用いて再現された過去40万年分の気候。wikipedia より。

 


 ところが、そう単純な話ではないのではないか、という報告がScienceに掲載されました。 一度融けた氷が、南極氷床の底で再度凍結するという現象があり、しかもそれがかなりの量になるというのです。

http://www.sciencemag.org/content/331/6024/1592.abstract

 ドームA 周辺ではそのような再凍結エリアは氷全体の厚さの24%に達し、場所によっては約半分が再凍結エリアなのではないかとまとめられています。

 氷床の底のレーダー画像を見ると、再凍結した氷床の底からは、その上の層に見られるような縞状の構造(年々雪が降り積もっていることを示します)が失われていることが分かります。


 これはかなり重要な指摘になりうるものだと思います。過去の気候は、なにも氷床のデータだけから分析しているわけではありません(一例が、以前紹介した バイオマーカーでしょう)。しかし、極めて重要なデータであることは疑いありません。

 仮に、氷が一度融けで再凍結する際に、古気候に関する情報が乱されているとしたら、過去の気候に関する理解を再検討する必要がありそうです。

 

 ただ、個人的な感想ですが、これが大きな問題になることはないのではないかという気がします。

 まず、このような乱れが見られたのには、ドームA直下、氷床の更に底にある、ガンブルツェフ山脈 の影響が大きいようです。

 また、現実問題として、各地で採取された氷床コア同士のデータを比較すると、かなりよい相関が見られるのです(ただし、深いところではやはりデータに乱れが生じます)。これは、他のアイスコア採取地点ではドームAほどには大きな情報の乱れは起きていないことを示唆していると思われます。


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南極の2つのアイスコアデータ(上段)とグリーンランドのアイスコアデータ(下段)。南極同士、北極同士でよい相関がある。wikimedia より。 



 とはいえ、最初に書いたとおり、これはかなり重要な報告です。私の知る限り、ドームAでアイスコアは採取されていないと思うので、これを採取して確かめてみるのが一番いいのかもしれません。


10:45追記

だいぶ前に報道されていたんですね・・・。

http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/science-technology/2788780/6921893

メルルのアトリエ

アトリエシリーズ新作「メルルのアトリエ 」きました!


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てっきり「ピアニャのアトリエ」になるものだと思い込んでいました。何にしろ楽しみです。

氷床はどこまで安定か

 温暖化の進行に伴い、氷床がどの程度溶けるかは、特に海面上昇の幅を予測する上で非常に重要です。気温が上昇すれば融解量が増える傾向にあることは疑う余地がなさそうです。実際、その傾向が見られることを以前紹介しました

 では、一体、どの程度溶けるのでしょうか?

 


・まずはIPCCを参照してみましょう。IPCC(2007年)は、グリーンランド・南極の周辺部の氷河では流速が上昇しており、これが内陸の氷床を吸い出している、としています。

 1993年~2003年の間に、グリーンランドでは50Gt~100Gt/年の氷が失われたとされます。一方、南極の氷の量はグリーンランドに比べるとはっきりせず、-50Gt~200Gt/年とされます。氷の量はおそらく減少しているが、増加している可能性もいくらかある、という感じでしょう。

 単純に合計すると、グリーンランドおよび南極の氷の損失は、±0Gt/年~300Gt/年ということになります。ただし、細かく見ると、特にグリーンランドで顕著ですが明らかに氷の損失は加速傾向にあります。
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図1:グリーンランドの氷の増減量推定(a)および南極の氷の増減量推定(b)。横軸は西暦年、縦軸は氷の損失量。南極は情報が少なくさらなる情報が必要だが、グリーンランドは明らかに融解加速傾向にあると言える。IPCC AR4 WG1 chap.4より。



・IPCC予測以降の報告では、融解速度はIPCC予測を上回るのではないか?というものが多いように感じます。これは、IPCC予測の段階では、温暖化に伴う氷河の流速変化の効果が考慮されていない(2007年の段階でははっきり分かっていなかった)ためです。

 この効果を考慮に入れると、海面上昇はIPCC予測を大きく上回るとされ、これも氷の損失が加速していることを裏付けることでしょう(流速に関する研究が先にあり、そこから海面上昇幅の予測が導かれているわけで、循環論法ではあります)。


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図2:今世紀中におきる海面上昇の予測幅。IPCC予測(左端)に比べ、近年の報告は上昇幅がかなり大きくなっている。Nature climate change (doi:10.1038/climate.2010.29)より。

 (18:55追記 これも気候変動覚え書きさんのHPですでに紹介 されていましたね・・・。)




・一方で、「融解水が増えることは必ずしも流速上昇に繋がらないのでは?」という報告も最近なされました。

http://www.nature.com/nature/journal/v469/n7331/full/nature09740.html

 氷が融解して氷河の下に水がたまると、これが氷の「すべり」をよくするためさらに氷河の流速が加速する、という有力な予測があるのですが、案外そうとも言えないのか?というものです。

 この記事は、気候変動覚え書き さんのページでも紹介されていますね。そちらの解説をぜひごらんください。これが正しいなら、氷河は意外に安定だ(ある程度の負のフィードバックが働くとも言える)ということになるかもしれません。



・さらに一方で、東北地方太平洋沖地震の影響で南極氷河の流速が速まった可能性がある、との報告がありました。

http://www.newscientist.com/article/dn20245-japan-quake-shifts-antarctic-glacier.html

 西南極にあるウィランズ氷河 が、地震波到達直後に0.5mほどスリップしたのだそうです。もちろんこれは一時的なものですし、これをもって「氷河は思ったより不安定だ」などと言えるようなものでもないでしょう。しかし、ちょっとした変化が氷河に影響を与えうることを示すのかもしれません。


 

 ・・・まあ、結局は、今後の氷床の動向については「まだよく分からない」ということになるのでしょう。ただ、いずれの報告も、温暖化が進行すると氷河の融解は加速し、海面上昇に繋がるという、ある意味「当たり前」の結論を揺るがすものではありません。

 「極地の氷が今後どの程度解けるか定量的に論じるのは現段階では困難だ、ただし減少傾向にある上にその速度が加速しつつあるのはほぼ疑いがない」という感じにまとめられるでしょうか。