by Arcaion

地球温暖化は二酸化炭素をはじめとする温室効果ガスが原因で引き起こされていますが、二酸化炭素濃度が上昇する要因には化石燃料の使用や森林伐採といったもののほかに、「永久凍土の溶解」というものもあります。永久凍土が溶けることで中に閉じ込められている炭素が二酸化炭素やメタンガスなどの温室効果ガスとして大気中に放出されてしまうそうで、北アリゾナ大学の研究チームが永久凍土溶解による炭素放出量を調査した結果を発表しました。

Direct observation of permafrost degradation and rapid soil carbon loss in tundra | Nature Geoscience
https://www.nature.com/articles/s41561-019-0387-6

NAU scientists find carbon from thawing permafrost is released into the atmosphere at higher rates than previously thought
http://news.nau.edu/schuur-carbon-permafrost-study/

Alaskan permafrost warming experiment produces surprising results | Ars Technica
https://arstechnica.com/science/2019/07/permafrost-experiment-shows-surprising-amount-of-co%e2%82%82-release/

永久凍土とは、2回の冬とその間の夏を含めた期間より長く連続して凍結している土壌のことを指し、北半球の大陸全体の20％を占めています。地球温暖化によって永久凍土が溶け出すことは不思議ではありませんが、永久凍土の中には炭素が多く含まれているため、溶け出すと共に大気中へ炭素が放出されてしまうことが知られています。

人為的な炭素排出量については、化石燃料を使う発電システムからクリーンエネルギーに転換するなど、人間が意図して抑えることが可能です。しかし、永久凍土が溶け出すかどうかは単に気温の変化のみに左右されるため、人間は間接的にしか影響を及ぼすことができません。

温暖化が進行することにより多くの永久凍土が溶け出し、溶けた永久凍土から放出された二酸化炭素やメタンガスによってさらに温暖化が進行するというサイクルは、以前から研究者が指摘してきた地球温暖化を進めるフィードバックの一つです。そんな永久凍土が溶け出すことによって放出される二酸化炭素量の把握は、地球温暖化対策にとって重要になります。

by WikiImages

そこで北アリゾナ大学の研究チームは、永久凍土の溶解によってどれほどの炭素が排出されるのかを測定する研究を行いました。一見すると永久凍土からの炭素排出量の測定は簡単に思えますが、融解による地盤沈下や深さによって土壌の密度が変化するといった点から、永久凍土から排出される炭素の定量的な測定は困難だったそうです。

研究チームはこの問題を解決するため、土壌に残留する灰分を測定することにしたとのこと。土壌内の比較的安定した成分である灰分含有量に対応する炭素量を定量化することにより、永久凍土が溶け出した後に残った灰分と炭素量について測定することで、研究チームは放出された炭素量を測定することができたとしています。

気候変動によって融解が始まっているアラスカの永久凍土を5年間にわたって調査した結果、融解した永久凍土に含まれる炭素のうち、年間5％以上が大気中に放出されていることが判明しました。従来の予測では、2100年までに全ての永久凍土中に含まれる炭素のうち5～15％が放出されると算出されていましたが、今回の研究結果をもとに試算すると、永久凍土から放出される炭素は実に全体の70％にもなる模様。

by Terry Feuerborn

今回の研究結果は、地球温暖化が進むにつれて進行する「温暖化へのフィードバック」がこれまでの予測以上に大きな影響を及ぼし、急速に地球温暖化が進行する危険性を示唆するものです。研究チームは「永久凍土から放出される炭素量を測定する研究は、地球の気候変動に永久凍土が及ぼす影響の規模を決定する、重要かつ見過ごされてきたリンクです」と述べました。