ねえ、だからいつか海は熱を大量に吐き出すかもしれない

朝の一杯のコーヒーを考えてみましょう。やかんの発熱体、またはストーブの炎で水を温め、豆を注入してマグカップに注ぎます。たぶんあなたは忙しくて、ジョーのカップは室内の温度と平衡に達するまで、部屋の雰囲気に熱を放出しながらしばらくそこに座っています。言い換えれば：寒くなりました。

さて、南極大陸を取り囲む広大な南極海でも、いつか同じようなことが起こる可能性があると考えてみましょう。産業革命が始まって以来、人類はやかんの温度を最大限まで高め、異常な量の熱を大気中に加え、その90パーセント以上が海に吸収されました。 (CO2 排出量の 4 分の 1 も占めています。) 気候変動の下、南極海は暖かさを蓄えてきましたが、朝の衝撃のように、そこに永遠にとどまることはできず、いつか大気中に戻ることになります。

新しいモデルは、この熱の「げっぷ」（ちなみに科学者たちはそう呼んでいた）が突然起こる可能性があることを示唆している。人類が最終的に温室効果ガスの排出量を削減し、地球温暖化を引き起こす汚染物質を大気中から除去する方法を見つけて「純マイナス」になるシナリオでは、地球の気温は低下します。しかし突然、南極海が蓄えた熱を吐き出し、現在人類が引き起こしているのと同じ速度の惑星温暖化を引き起こしている。そして熱ゲップは少なくとも一世紀は続くだろう。

別の言い方をすると、このモデルによれば、少なくとも人類は気候変動を逆転させる方法を見つけ出すが、結局は南極海が気候変動を実質的に再開させることになる。温暖化はすでに蓄えられた熱によって引き起こされるため、私たちの子孫がこれを止めるためにできることは何もありませんが、この計算は、できるだけ早くかつ劇的に汚染を削減するためのさらなる緊急の要求です。

ただし、この突然の発声は確実なものではなく、モデルの予測です。しかし、これは、人間が気候を操作し続け、温暖化と寒冷化を行う中で、地球がどのように反応するかを理解するための一歩となる。 「問題は、大気から二酸化炭素を除去し、正味の地球規模の寒冷化効果が生じた場合、気候システム、特に海洋はどのように反応するのかということです。」ドイツのキールGEOMARヘルムホルツ海洋研究センターの海洋学博士課程の学生で、論文の共著者であるスヴェンヤ・フレイ氏はこう語る。

南極海は凍った南極大陸を取り囲んでいますが、熱を蓄えるのに非常に効果的です。南極海だけで、すべての海洋が吸収する熱の約 80 パーセントを保持しています。その一部は、比較的温かい海水を南に運ぶ海流によるものですが、南極海の大量の湧昇も、温めるために冷たい水を地表にもたらします。

南極海の空は、地球上の他の場所に比べて反射がやや少ないです。北半球の貨物船や産業はエアロゾルの形で大気汚染を吐き出し、エアロゾル自体が太陽エネルギーを宇宙に跳ね返し、さらに反射する雲を明るくするのに役立ちます。この寒冷化現象は、ある意味、化石燃料の燃焼による温暖化と競合している。 「南半球では、この競争はそれほど広まっていない。なぜなら、南半球はもう少し原始的な雰囲気だからだ」とリバプール大学の海洋・気候科学者で、南極を研究しているが論文には関与していないリック・ウィリアムズ氏は語った。

研究者らがモデル化したシナリオでは、大気中のCO2濃度は毎年1パーセントずつ増加し、最終的に総量は産業革命前の地球の2倍になるという。次に、ネガティブエミッション技術により炭素濃度が年間 0.1% 削減されます。 （この研究では特定の技術については検討されていませんでしたが、オプションの 1 つは CO2 を空気から直接回収することですが、これには依然として費用がかかり、規模も限られています。）それに応じて、大気、陸地、海洋が冷えます。

しかし、南極海で何かが起こり始めます。その表面は冷たくなりますが、新しい海氷の形成により塩分も多くなります。海水が凍るとその塩分が排出され、その塩分が周囲の海水に吸収されて表層が重くなります。 「同時に、私たちには暖かくて深い海もあります」とフレイ氏は語った。 「ある時点で水柱が不安定になり、そのときに深い対流現象が起こります。」

つまりゲップです。これは、私たちの地球の非常に複雑で絡み合ったシステムが、今後何世紀にもわたって増加する排出量と減少する排出量に対応する可能性がある方法の 1 つにすぎません。 「正味マイナス排出量に対する地球システムの反応には非常に大きな不確実性があり、私たちはそれをよく理解していません」とサイモン・フレイザー大学の気候科学者キルステン・ジックフェルド氏は述べた。彼はこうした力学を研究しているが、新しい論文には関与していない。 「この論文が示しているように、その過程で驚くべきことに遭遇する可能性は十分にあります。」

明確に言うと、このシナリオでは、げっぷを考慮しても、大気中の炭素を除去すると地球の気温は大幅に低下します。そして、化石燃料からの脱却が早ければ早いほど、最終的に除去しなければならないCO2は少なくなります。 「ネガティブエミッションを実施し、大気中の二酸化炭素負荷を減らすことは良いことだ」とウィリアムズ氏は語った。 「ネガティブな排出を行うよりも、そもそもポジティブな排出を行わない方が良いと付け加えておきます。」