温室効果ガスの二酸化炭素のレベルが上昇し、地球が温まるにつれて、南極の氷は天文学的スケールでのサイクルに対してより脆弱になります。特に、惑星がその軸の周りを回転するときの傾きです。
新しい研究によると、南極の氷床は、3000万年以上の歴史の中で、氷が海に広がるときに地球の傾斜角に最も強く反応し、氷河が縁に温水ラッピングをもたらす可能性のある海流と相互作用して増加につながることがわかりました溶融。二酸化炭素のレベルが科学者が次の世紀に予測したものに類似しているときに、人間が制御下で排出量を取得しない場合、傾きの影響はピークに達しました。
二酸化炭素のレベルが100万分の400を超えると、気候は地球の傾斜または傾斜に対してより敏感になると、研究者たちは1月14日にNature Naturescience誌で報告しました。
「本当に重要なのは大気中の二酸化炭素の量です」と研究の共著者であるマディソンのウィスコンシン大学の古気候学者であるStephen Meyersは言った。
高二酸化炭素と高傾斜角のシナリオは、南極を覆う何マイルも厚い氷に特に壊滅的である可能性があります。
過去を再構築する
マイヤーズ氏は、約4万年以上の間に、地球の軸は「ロッキングチェアのように」前後に傾くと述べた。現在、この傾斜は約23.4度ですが、わずか22.1度または最大24.5度になることもあります。
傾きは、日光が地球に当たる場所と場所に影響するため、気候に影響を与える可能性があります。
南極の氷がこの傾斜にどのように反応したかという歴史を再構築するために、マイヤーズと彼の共著者は、過去の地球の気候に関するいくつかの情報源を使用しました。 1つの原因は、海底からの炭酸カルシウムで、底生有孔虫と呼ばれる単細胞生物が残しました。これらの生物は、炭酸カルシウムの殻を周囲に排出し、海洋と大気の化学の地球規模で継続的な記録を閉じ込めます。
南極大陸周辺の堆積物記録は、気候変動の別の情報源を提供しました-研究の共著者であり、GNS科学の古気候学者Richard Levyとニュージーランドのウェリントンのビクトリア大学。これらの堆積物は、海底から長く円柱状のコアで掘削され、過去の記録も保持しています。たとえば、氷河は泥、砂、砂利の特徴的な混合物をその場所に捨てます。これらのコアは、氷床がかつてあった場所の非常に詳細な画像を提供するとマイヤーズ氏は述べたが、記録にはギャップがあります。
氷のサイクル
両方のソースからのデータを使用して、研究者たちは3400万から500万年前の南極の歴史をつなぎ合わせました。南極で最初の大きな氷床が3400万年前に形成されたとレビー氏は述べ、二酸化炭素のレベルが4億分の1を下回ったとき、通年の海氷はわずか300万年前に標準になりました。
約3,400万年前から約2,500万年前まで、二酸化炭素は非常に高く（600〜800 ppm）、南極大陸の氷のほとんどは陸地にあり、海に接していませんでした。大陸の氷の前進と後退は、現時点では惑星の傾きに比較的鈍感であると研究者たちは発見した。約2450万〜約1400万年前に、大気中の二酸化炭素は400〜600 ppmに低下しました。氷床はより頻繁に海に進入しましたが、浮いている海氷はそれほどありませんでした。このとき、惑星は地球の軸の傾きに非常に敏感になりました。
1300万〜500万年前に、二酸化炭素レベルは再び低下し、200 ppmまで下がりました。浮かぶ海氷はより顕著になり、冬には外洋上に地殻を形成し、夏にのみ薄化しました。地球の傾きに対する感度が低下しました。
傾斜に対する感度の変化がなぜ起こるのかは完全には明らかではない、とレビーはライブサイエンスに語ったが、その理由は氷と海の間の接触が関係しているようだ。傾斜が大きいときは、極域が暖かくなり、赤道と極の間の温度差が極端になります。これにより、風と潮流のパターンが変化します。これは、主にこの温度差によって引き起こされます。最終的には、南極の端への暖かい海水の流れが増加します。
氷の大部分が陸地である場合、この流れは氷に触れません。しかし、氷床が海底に接地しているとき、海流と接触して、温水の流れは非常に重要です。浮遊する海氷は、流れの一部をブロックしているように見え、氷床が溶ける傾向を減少させます。しかし、二酸化炭素レベルが浮遊海氷が溶けるほど十分に高いとき、それらの暖かい流れを止めるものは何もありません。 2450万から1400万年前に起こったように、地球の傾きが最も重要であると思われるのはそのときです。
この歴史は南極大陸の将来に問題を引き起こします。 2016年には、地球の大気中の二酸化炭素レベルは永続的に400 ppmを超えました。地球の地質史上、二酸化炭素がこれほど高かった最後の時、南極には一年中海氷がなかったとレビー氏は語った。排出がそのまま続くと、海氷は弱まり、「私たちは何百万年もの間存在しなかった世界にジャンプします。」
「南極の脆弱な海洋ベースの氷床は、現在の比較的高い傾斜の影響を感じ、南極の縁での海の温暖化が増幅されるだろう」と彼は言った。
月曜日（1月14日）、別の研究者グループは、南極のメルトの速度が数十年前のそれよりもすでに6倍速いと報告しました。研究者たちは、大陸が1979年から1990年の間に年間約40ギガトンの氷を失ったことを発見しました。2009年から2017年の間に、それは平均して年間252ギガトンの氷を失いました。
研究者たちは現在、発見した3つの広いパターンにわたって発生する地球の傾きに対する感度の小さな変化を調べていますが、主なメッセージはすでに明確であるとレビー氏は述べています。
「南極の海氷は明らかに重要である」と彼は言った。 「私たちは排出量目標を達成する方法を推し進め、理解する必要があります。」
