氷期における熱塩循環

　以前 、熱塩循環というものをご紹介しました。北大西洋で深海に潜り込んだ海水が長い時間をかけ循環し、太平洋やインド洋で表層に浮上するという大循環です。これにより、地球の気候はずいぶん穏やかなものになっています。

　熱塩循環の駆動力は、海水の塩分。塩分が多い海水は重いので海底に向けて沈み始めるのです。ところが、氷期の終わり、北米大陸の氷床が大規模に融け始めると、北大西洋に大量の真水が流れ込み、熱塩循環は停止もしくは弱まった、とされていました。

　ところが、Science(DOI: 10.1126/science.1190612)に、北大西洋の熱塩循環が停止している間、北太平洋を基点とする熱塩循環が発生していたのではないかとする論文が発表されました。ＪＡＭＳＴＥＣ、ハワイ大学、東京大学、リエージュ大学（ベルギー）の共同研究で、ハワイ大のＨＰにプレスリリースが公開されています。

http://iprc.soest.hawaii.edu/news/press_releases/2010/ice_age.pdf

図１：氷期最盛期の熱塩循環（左図）と、この論文で推定された氷期末期の熱塩循環（右図）。氷期最盛期には、現在と同じく主に北大西洋で海水が潜り込むが、氷期末期には北太平洋で海水が潜り込んでいる。また、南極海からの潜り込みも強い。ハワイ大のＨＰより。

　今から１万７５００年前～１万５０００年前にかけ、北米の氷床（ローレンタイド氷床）から大量の岩石が流出するという出来事がありました。ハインリッヒ・イベント と読んでいます。氷河が大規模に融け、それに伴い岩石が陸から海に運ばれたものと考えられます。

　ハインリッヒ・イベントの間、北大西洋の堆積物に含まれるプロトアクチニウム/トリウム比は大きく上昇しています。プロトアクチニウム(Pa）もトリウム(Th）も、ウランが分裂して生成するのですが、PaはＴｈに比べ沈降しにくいという特徴があります。ということは、海流が強いとPaはThより遠くに流されやすくなり、沈降するPaは少なくなることになります。Pa/Thが大きいということは海流が弱かったことを意味しており、ハインリッヒ･イベントの間北大西洋の海流は弱かったことになります。

　一方、北太平洋。堆積物に含まれる渦鞭毛藻 化石を分析すると、ハインリッヒイベントの間、北東太平洋の表層水温は高く、塩分濃度も高かったことが明らかになりました。また、ハインリッヒイベント終了直後ベーリング海に住む嫌気的な生物が急に増加していたことも分かりました。

　他にもさまざまな根拠があり、これらを総合して導き出されたシナリオが、

・北東太平洋で深海に潜り込む循環がハインリッヒイベントの間は存在し、イベント終了時この循環は停止した

　というものです。この結果は、シミュレーションによっても裏付けられました。ただし、この北太平洋起源の熱塩循環は、現在の北大西洋起源の熱塩循環に比べるとかなり弱いものであるとも予測されたそうです。

　ハワイ大のプレスリリースでは、「地球は予備のジェネレーターを持っている」と表現しています。うまい表現だな、と思います。

　北大西洋の熱塩循環が停止することは全地球の気候に多大な影響を与えます。しかし、即座に北太平洋の熱塩循環が取って代わることで、気候に与えるインパクトを緩和していたのではないかとも指摘されてます。

　さらには、太平洋深層水に含まれていた膨大な量の二酸化炭素を大気中に放出することで温室効果が強まり、これが氷河期の終わりを加速させた可能性も指摘されています。

　なんとも壮大な話です。読んでいてドキドキしました。科学系のＮＨＫスペシャルあたりで取り上げられるような話じゃないかな、などと思ったりします。

温暖化の原因を海水温に求める

　地球温暖化の原因を人為的な温室効果ガス以外のものに求めたがる人は結構います。その候補としてよく上るのが海水温の変化。たとえば

http://d.hatena.ne.jp/nytola/20100708/1278644370

　のFig.2などですね。ＰＤＯ(太平洋１０年規模振動 ）という現象があります。原因は良く分かっていませんが、太平洋各地の水温が約２０年周期で変動しているというものです。これが原因ではないか、と。

　まあ、このFig.2については、『「温暖化の気持ち」を書く気持ち』さんが、「ただのコピペじゃないか」と書かれている通りでお話にならないものだと思いますが・・・。

http://d.hatena.ne.jp/onkimo/20100716

　ただ、査読つきの学術誌に、海水温の変化が温暖化に大きく寄与していると主張する論文が掲載されたことがあります。

http://www.agu.org/pubs/crossref/2009/2008JD011637.shtml/quote

　SOI（南方振動指数）というものがあります。SOIはエルニーニョと密接な関係がありますが、エルニーニョ発生年には全球平均気温は上昇する傾向は確かにあります。この論文は、地球温暖化そのものにもエルニーニョが関与していると主張しているもの、と言っていいでしょう。温暖化のうち72%はＳＯIで説明できるのだそうです。

図１：過去のエルニーニョ発生時期。赤い影の部分がエルニーニョ発生年。1973年・1983年・1998年など、顕著なエルニーニョ現象が発生した年は全球平均気温は高い傾向にある。気象庁ＨＰ より。

　ところが、「よく見たらこの論文は無茶苦茶じゃないか！」という論文が、同じ雑誌に掲載されました。

http://www.agu.org/pubs/crossref/2010/2009JD012960.shtml

　正直、私にはこれらの論文を十分に理解することはできませんが、McLeanらの論文は、６年以上の長期変動を除去しているのだそうです。これが本当なら、「長期変動を見ようというのに何をやっているんだ？」という話になります。

図２：SOIの変動。６年以上の長期トレンドを考慮しないなら黒線だが、トレンドも入れれば赤線になる。McLeanらは、長期的な温暖化傾向の原因を探る際にトレンドを除去するという致命的な誤りを犯しているとのこと。UCARに掲載されたsubmitted版 より。

　
　new scientist 誌もこの件を紹介しています。また、このような指摘は、環境問題補完計画さんもずいぶん以前にされていました（今回の問題とはちょっと意味合いは違いますが）。

http://blogs.yahoo.co.jp/eng_cam_fld_tgs/38497532.html

http://blogs.yahoo.co.jp/eng_cam_fld_tgs/38597814.html

　長期的な変化と短期的な変化が合成されて実際の変化が起きるのですが、どちらか一方だけに着目してしまう、という傾向は人間誰しも持っています。月並な結論ですが、多面的に物事を考えることは重要なのですね。

　今のところ、PDOにしろENSOにしろ、海水温の変動により地球温暖化は説明できるという説は根拠に欠けることは間違いないと言えるでしょう。

２０１０年６月の気温

　気象庁 によると、２０１０年６月の世界平均気温は1971～2000年の30年平均値に対し＋0.40℃を記録しました。これは、６月としては１８９０年以降で史上１位タイの高温となります。

ご注意

　アメブロの広告表示が邪魔なのは以前に書きましたが、「ホメオパシー」の広告が頻繁に現れるようになってきました。一言、警告を。

　ホメオパシーを、私は全く支持していません。典型的な疑似科学だと考えています。うかつに信用しないことを強く推奨します。

　アメブロ、広告シャットダウン機能はあるけど高い！せめて不適切な広告だけでも削れないものか・・・。

ヤコブスハブン氷河の崩壊

　ＮＡＳＡ によると、グリーンランドのヤコブスハブン氷河 がわずか一晩で１．５ｋmも後退するという現象が発生したとのことです。

図１:ヤコブスハブン氷河の大規模崩壊。７月６日の段階では陸から海へ流れ込む氷河があった。それが７月７日には氷が浮かぶ海に変化している（水色っぽく見える）。崩壊は、面積にして7km^2に達する。皇居の敷地面積が約1.4km＾2なので、皇居４個分の面積の氷が一晩で崩壊したことになる。

　ヤコブスハブン氷河の後退は以前から知られていました。しかし、これほどダイナミックな現象が起こるとは驚きです。


図２：ヤコブスハブン氷河の後退。およそ160年間で40kmほど後退している。特に２００１年以降の後退は急速で、後退速度は3km/年に達している（それまで平均0.3km/年だった）。以前紹介した 、グリーンランド氷床の融解加速という事実と一致している。NASA HP より。