大量の捕鯨記録が気候変動の理解に科学者の助けとなる

19 世紀半ば、米国の捕鯨産業が最盛期を迎えていた頃、捕鯨船員たちは風力に大きく依存していた。捕獲したクジラから採取した油は産業革命の機械を動かすのに役立ったが、蒸気機関はまだ海上で広く使われていなかった。潮風と潮流だけが、塩辛い船乗りたちを獲物と潜在的な富へと導くことができたのだ。

船長や船員たちは、世界中の海でクジラを追いかけながら、風の記録をメトロノーム方式で残していた。機器によるデータがほとんどなかったため、航海日誌には「微風」「強風」といった主観的な観察結果が記されることが多かった。航海日誌には、小競り合いの描写や、時折同じページに載るクジラや船のイラストなど、その記述は説得力に欠けていた。

しかし、遠い昔のこうした乾燥した天気予報は、今ではそれ自体に劇的な意味を持っている。それは、科学者が世界の最も辺鄙な地域のいくつかで気候がどのように変化したかを評価するのに役立っているということだ。

ニューイングランドの研究者グループは、ニューイングランドの捕鯨船の航海日誌 4,200 冊の膨大な量を分析し、定性的な記述をすべて定量的なデータに変換し始めた。1805 年にイギリスの提督が考案し、風速を記述用語に割り当てるボーフォート風力階級を使用して、一見非科学的に見える「微風」などの記述が、比較的一貫した風の強さの範囲に相当することが多いと確信している。これらの翻訳と現代の計測データとの比較を通じて、18 世紀と 19 世紀の米国捕鯨の全盛期以来、世界の風のパターンがどのように変化してきたかを研究している。

「うまくいくかどうか、まったく確信が持てませんでした」と、マサチューセッツ州ファルマスのウッズホール海洋研究所の物理海洋学者で、このプロジェクトに関する論文の共著者であるキャロライン・ウメンホファー氏は語る。 メインシート「実際に、予想以上にうまく機能していることがわかりました。」

研究者たちはまだ何百万もの記録を精査する初期段階にあるが、これまでの研究結果は、風を含む過去の天候を推定するデータを使用するデジタル再解析製品と一致することが多い。「完全に独立しているため、より確信が持てます」とウメンホファー氏は言う。「この大気再解析には捕鯨船のデータは含まれません。」

彼女は、これらの記録が最終的に組み込まれることを期待している。再分析製品は観測結果を利用してモデルを微調整しているが、軍艦や商船が航行しなかった海域の長期的履歴データが欠落している。ニューイングランドの航海日誌は、こうした欠落部分を埋めるのに役立つ可能性がある。捕鯨船は捕鯨期間中、既存の航路から外れ、セミクジラ、マッコウクジラ、ザトウクジラなどを追いながら、観測データがほとんど存在しない世界の海域に進出した。

「彼らは他の船が行く理由がない場所に行き、気象データを記録しています。ですから、彼らが持っているデータは、科学的に言えば、まさに金のようなものです」と、マサチューセッツ州ダートマス大学の海洋史と初期近代ヨーロッパ史の専門家で、 メインシート 紙。

このプロジェクトは、世界の海洋の交通量の少ない地域（特に 1 つの地域）を通る航海に焦点を当てており、これまでの捕鯨航海日誌の記録の分析とは一線を画しています。

「これはまったく新しい研究ではありません。太平洋や大西洋の天候や気候を再現するために、これまでも航海日誌が調べられてきましたが、インド洋ではこれまで行われてきませんでした」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校スクリップス海洋研究所の研究気象学者で、このプロジェクトには関わっていないアレクサンダー・ガーシュノフ氏は言う。

航海日誌の分析は、歴史気候学という急成長中の学際分野に属します。古気候学者は、過去の気候についてより詳しく知るために、長年、樹木の年輪や堆積物などの環境源を調査してきましたが、そのための遺物や文書の研究は、まだ受け入れられつつあります。

「私たちはコミュニティとして、この型破りなデータの価値を認識するようになってきていると思います」とウメンホファー氏は言う。

たとえば、科学者たちは以前、船乗りたちが「狂騒のフォーティーズ」と呼ぶ強い偏西風帯（赤道から南に40度から50度の緯度を指す）が南の南極に向かって移動していることを発見した。この風は重要な降雨気象システムをもたらし、南アフリカとオーストラリアは干ばつに見舞われやすくなる。しかし、この緯度範囲には気象観測所を設置できる陸地がほとんどないため、科学者たちは風向きの変化が正確にいつ始まったのかを判定する機器データを持っていない。衛星は20世紀半ばまで発明されなかったため、この現象のより広範な歴史的背景は不明である。

捕鯨記録により、南極海で船が最も強い偏西風に遭遇した場所や、それが年ごと、10年ごとにどう変化したかが明らかになるだろうとウメンホファー氏は言う。また、熱帯太平洋の貿易風が1900年代以前にどう変化したか、インド洋のモンスーンの強さと時期が過去250年間でどう変化したかについても、より詳しく解明されるだろう。

「彼らは、気候変動だけでなく、機器によるデータが広く利用可能になるずっと前の18世紀半ばまでさかのぼって、海洋上の実際の気象現象や悪天候を再現できるようになるだろう」とガーシュノフ氏は言う。

ガーシュノフ氏は、新しい気象現象を発見したら、研究チームはそれを環境の手がかりと照らし合わせて、自然界に反映されているかどうかを調べるべきだと話す。同氏は、研究チームの発見は、過去についての結論を導き出すために気象そのものではなく、気象に対する自然の反応だけに頼る多くの「代理」再構築よりも優れていると考えている。

「それらは、海洋と天気を体系的かつ定期的に観察していた訓練を受けた専門家が取ったメモに基づいています」と彼は言う。

ウメンホファーはサンゴや石筍などの環境アーカイブに取り組んでいたが、数年前ウォーカーから人間中心のアーカイブについて連絡があった。彼はニューベッドフォード捕鯨博物館で働き始め、その「並外れた宝物」に気づいた。それは約2,500冊の捕鯨日誌で、世界最大のコレクションだ。数ブロック離れた街には、永遠に モビー・ディックニューベッドフォード公共図書館には約 500 冊が収蔵されており、プロビデンス公共図書館、ミスティック シーポート博物館、ナンタケット歴史協会の各アーカイブにも数百冊が保管されています。

ウォーカーは大学院時代に航海に携わっていたため、この航海日誌にはウメンホファーのような海洋気候科学者にとって非常に興味深い気象データが含まれていることを知っていた。航海日誌は船に積載される最も重要な書類で、保険金請求はその内容によって決まる。「彼女と話をして5分も経たないうちに、彼女の目が輝きました」とウォーカーは回想する。航海日誌には地理座標、気温、降水量、風に関する情報が記載されている。

「これらのレコードに見られる豊かさには限りがありません」とウォーカー氏は言う。

ウォーカー氏によると、重要なのは、1700 年代後半までに、これらの記録が風向と風力の追跡についてますます体系的になり、目標に効率よく到達するためにヨーロッパの海軍やその他の船舶が行っていた方法を反映していたことだ。その後すぐにボーフォート風力階級が広く採用され、たとえば「中程度の風」という表現は、小波、多くの白波、時速 13 マイルから 18 マイル程度の突風が吹いていることを確実に意味するようになった。

機械は、この黄ばんだ古文書を読むことはできない。そこで、ウォーカー氏と学生研究者のチームは、資金援助を断続的に受けながら、航海日誌を精査し、記述を文書化した。研究者は、言語がボーフォート風力階級とわずかに異なる場合、判断を下さなければならないこともある。しかし、彼らは、2隻の捕鯨船が「ガム」中に海上で交差した時期を記録し、その後、各船が個別にその地域の天候を観測した内容を調べることで、記述の正確さをチェックしている。

「『この捕鯨船は1822年1月5日、南極海のこの場所で毎秒3.52メートルの風速を経験した』と言えるようになるとは思えません。 [of wind]「しかし、風のパターンの変化について本当に何かを言うためには、そうする必要はないと思います」とウメンホファー氏は言う。

ガーシュノフ氏は、一部の科学者は航海日誌から推測しすぎることに反対するかもしれないが、記録の一貫性から研究者の手法は妥当であると信じていると述べている。

「それらは定性的ではあるが、定量化に適した特定のシステムで作成されたものだ」と彼は言う。

ウメンホファー氏は、チームの次の焦点である降雨量は風よりも定量化が難しいと認めている。船長や乗組員は、標準的な基準ではなく個人的な経験に基づいて観察することが多かった。しかし研究者は、降雨量に関する単なる言及から何かを読み取ることができるとウメンホファー氏は言う。これは、オールド・ウェザー・プロジェクトの科学者が北極の海氷の存在を記録するために歴史的な航海日誌を使ったのと似ている。

今のところ、ウォーカーの研究者たちは、見つけられる限りの気象関連データを記録している。しかし、時には目の前の仕事から気をそらされてしまうこともある。記録の中には「ドラマが尽きない」とウォーカーは言う。船員同士が性行為に及ぶ様子や、男たちが船を飛び降りて乱闘する様子が描かれている。

上の 大西洋1865年にニューベッドフォードから喜望峰とインド洋に向けて出航した船、アトランティック号で、アフリカ系アメリカ人のコックがヨーロッパ系の船員を刺殺した。船員が人種差別的な言葉を使ったと主張したためである。コックは別の船に移され、米国で殺人罪で裁判にかけられた。しかし、 大西洋の試練は終わっていなかった。真夜中に別の船が衝突し、ヘッドリグなどの部品が破壊された。衝突後、インド洋の深海からモーリシャスの港までかろうじて戻った。10年後、長期間の費用のかかる修理の後、嵐の中でクジラを探している間に小型の漁船2隻が行方不明になり、乗組員の3分の1が海から戻ることができなかった。

航海日誌でもクジラは重要な位置を占めている。余白には捕獲した動物が詳細なイラストで描かれている。動物を目撃したが捕獲できなかった場合は、尾だけを描いた。

彼らの獲物は、産業革命によって増加した炭素排出量を隔離する役目を果たした可能性がある。木々と同様に、クジラは炭素を蓄えており、死ぬと、その炭素は死骸とともに海底に沈む。

1920年代までに衰退した米国の捕鯨産業は、この自然のサイクルを乱した。しかし、捕鯨者たちは、未知の海域での経験を単に記録するだけで、知らず知らずのうちに、後の世代が気候がどのように変化しているかについてより多くを知る機会を与えたのだ。

「『わあ、250年前に気象状況について何かを説明した人がいたけど、それが将来何に使われるかは絶対に知らなかったんだ』と言えるのは、本当に畏敬の念を抱かせることだと思います」とウメンホファー氏は言う。「それは本当にすごいことだと思います」