週刊サイエンストーク丨古代の氷床コアは古代の地球の気候の進化の物語をどのように伝えるのでしょうか?

考古学者は古代文明について学びたいとき、その探求を完了するために遺物を探します。古気候学者も同様のアプローチを取っており、彼らはサンゴ礁を研究し、海や湖の堆積物、氷河や氷床を掘り起こすことで、地球の気候の歴史の手がかりを探している。

琥珀に閉じ込められた生物と同様に、塵、気泡、海塩、火山灰、森林火災による煤など、地球の初期の気候の空中浮遊残余物も、何億年もの間氷河に閉じ込められることがあります。気候科学者にとって、これらの遺物は地球の気候と大気が何千年にもわたってどのように変化してきたかを物語っています。

氷床コアは、氷河から掘削された円筒形の雪と氷のサンプルです。氷河堆積地域から採取された氷床コアには、毎年蓄積された降雪や乾燥・湿潤堆積物が含まれており、堆積当時の気候や環境に関する情報が保存されています。氷河から採取された氷床コアは、高解像度、強い連続性、優れた忠実度という特徴を持っています。

それぞれの氷の層は過去の気候、つまり雪が降ったときの地球がどのような状態だったかについて物語っています。氷には、塵、灰、花粉、微量元素、海塩などのエアロゾルなど、当時の大気中の粒子も含まれています。これらの粒子は数千年後も氷の中に残り、過去の地球規模の出来事の物理的証拠を提供します。さらに、氷が時間の経過とともに圧縮されると、二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスを含む大気中の小さな空気の泡が氷の中に押し込まれます。

世界中の科学者は、異なる地質時代における地球の気候環境の変化を探るために、北極と南極の氷床コアに関する広範な研究を行い、過去数十万年にわたる北極と南極地域の気候変動の特徴を徐々に明らかにしてきました。しかし、これは極地のみの研究です。中緯度の氷床コア研究は、極地の氷床コア研究への「架け橋とつながり」として無視されるべきではない。 「アジアの給水塔」として知られる青海チベット高原は、アジアのいくつかの主要河川（長江、黄河、ヤルツァンポ川、インダス川など）の水源となっています。青海・チベット高原は中緯度地域で最も広範囲に氷河が分布している地域でもあるため、この地域の氷床コア研究は特に重要です。自然の地理的優位性のおかげで、青海・チベット高原で中国の研究者が行った気候と環境の記録に関する研究は徐々に注目を集めるようになりました。中国科学院チベット高原研究所などが共同で行った「青海・チベット高原の氷床コアにおける高解像度の気候・環境記録の研究」は、2014年に国家自然科学賞二等賞を受賞した。

このプロジェクトでは、青海チベット高原における現代の降水量の気候的意義のモニタリングに基づいて、12個の氷床コアの古気候的意義と環境変化の再構築を行い、最終間氷期以降の青海チベット高原の気候と環境の変化、および周辺地域との関係を研究しました。青海・チベット高原は過去半世紀にわたって明らかな温暖化傾向を示しており、同緯度の地域よりも温暖化率が高く、高度に依存する独特の温暖化現象がみられる。研究者らは、青海・チベット高原の氷床コア内のさまざまな代理指標と気候・環境の変化との関係を研究することにより、過去10万年間のさまざまな時間スケールでの高解像度の気候・環境記録を再構築し、分析した。研究者らは、地球規模の変化の影響下では、青海・チベット高原は他の地域よりも敏感で、変化が劇的で、地域差が大きいことを発見した。

人類が地球規模で気温やその他の変数を観測し始めたのは 19 世紀中頃になってからでした。記録期間が短いため、短期的な観測だけに頼って気候変動を十分かつ客観的に理解し認識することは不可能です。したがって、歴史的期間と地質学的期間における気候変動（すなわち古気候変動）の研究を同時に行うことが非常に重要です。氷床コアは、古代の気候特性を研究する手段の 1 つであり、長期的な気候変動の法則を理解するための包括的な視点を提供します。一方、将来の気候変動を予測し、人間の活動が気候に与える影響を特定するための非常に貴重な参考情報も提供します。

（文：朱野花、科技報副編集長、評論家：鄒振、中国科学普及研究所副研究員）

中国科学技術協会科学普及部

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