地球の他の地域の2倍の速さで温暖化が進む北極圏に、深刻な混乱が襲いかかっています。今年の夏は前例のない猛暑に見舞われ、アラスカだけでも山火事により240万エーカー（約100万ヘクタール）が焼失し、大量の二酸化炭素が排出されています。北極圏は非常に高温で、熱帯地方でよく見られる雷雨が北極付近で発生しています。
この奇妙な出来事に加えて、グリーンランドのすぐ隣、カナダの最北端で、奇妙で、おそらく直感に反する発見がありました。研究者たちは、溶けつつある氷河から水が供給される流域が、二酸化炭素を排出する一般的な河川とは対照的に、実際にはかなりの量の二酸化炭素を吸収していることを発見しました。2015年の氷河融解期の平均では、1平方メートルあたり（念のため、総量ではありません）で、これらの氷河河川はアマゾンの熱帯雨林の2倍の二酸化炭素を消費しました。皮肉なことに、地球温暖化の影響で溶けつつある氷河は炭素を隔離する役割を果たし、こうした流域をこれまで認識されていなかった二酸化炭素吸収源にしているのです。
しかし、差し迫った気候変動の破滅から抜け出す方法を探しているのであれば、これは解決策ではありません。まず、氷河の融解水の吸収力は、制御不能な排出量、さらには永久凍土の融解など、北極圏から排出される気候変動に起因する他の排出物に追いつくことができません。そして、氷河の融解が続けば、融解水も枯渇してしまいます。それでもなお、この発見は、地球上の途方もなく複雑な炭素循環を理解する上で重要な手がかりとなります。
氷河川は世界の他の地域の川とは大きく異なります。際立った違いの一つは、氷河川の大部分が無生物であるということです。藻類や魚類は、氷河川の水温が低すぎるため、通常は生息しません。そのため、氷河川は生命に満ち溢れているのではなく、堆積物で満ち溢れているのです。
「これらの氷河は毎年後退したり前進したりしていますが、その際に非常に微細な堆積物を大量に形成し、それが地形に広く露出しているのです」と、ブリティッシュコロンビア大学の生物地球化学者で、今回の研究結果をまとめた新論文の筆頭著者であるカイラ・A・セントピエール氏は述べています。氷河の融解水はこの堆積物を吸収し、ミネラルを豊富に含みます。そして、これらの融解水の流れは、ミネラル豊富な氷河湖に集まります。
ジェシカ・セルブ
二酸化炭素の特徴は、水面を自由に流れることです。水は二酸化炭素を吸収することも、放出することもできます。一般的な川では、生物が有機物を摂取し、二酸化炭素を排出しています。つまり、人間と同じように呼吸をしているのです。つまり、川は二酸化炭素で飽和状態にあるため、空気中の二酸化炭素をこれ以上溶解することができず、正味の炭素排出源となるのです。世界中の池や湖も同様で、温室効果ガスを排出しています。
一方、氷河の融解水にはこのような有機呼吸がないため、大気中の二酸化炭素をより多く吸収することができます。融解水が流れの途中で巻き込んだ堆積物は、水中に溶け込んだ二酸化炭素を吸収します。「堆積物が水に混ざり、大気中の二酸化炭素と混ざることで、下流に向かうにつれて川の化学的性質が変化します」とセントピエールは言います。堆積物が二酸化炭素と反応すると、物質の一部が溶解するため、川自体が蛇行する炭素吸収源となり、実に驚くべき効果を発揮します。
2016年の氷河融解量が比較的少なかった時期には、この北極圏の流域にある河川は、1平方メートルあたりアマゾンの熱帯雨林の半分の量の炭素を消費しました。しかし、氷河融解量が3倍だったその前年には、河川の平均消費量はアマゾンの2倍でした。ある時点では、河川は1平方メートルあたりアマゾンの40倍の二酸化炭素を吸収していました。しかし、繰り返しますが、これは総量ではありません。アマゾンの熱帯雨林は200万平方マイルの広さで、この氷河流域の面積をはるかに上回っています。
それでも、これまで見過ごされてきた炭素吸収源が浮かび上がってきた。気候変動が北極圏のシステムを混乱に陥れ始める以前でさえ、氷河の融解水が世界中でどれだけの炭素を吸収しているかを把握するのは極めて困難だっただろう。しかし、この研究の素晴らしい点は、複雑な現象にある程度理解をもたらすことだ。「北極は、私たちが最も優れたモデルで予測したよりもはるかに速いペースで変化しています」と、ミシガン大学の生物地球化学者ローズ・コーリー氏は語る。彼女はこの研究には関わっていない。「ですから、何が起きているのかをモデル化したり、将来予測したりするためには、このプロセスに関する情報が必要なのです。」
研究者たちは、氷河の融解が淡水系にどれほどの速さで影響を与えるのかをより深く理解する必要があります。また、これらの融解水がどれだけの二酸化炭素を吸収するのかについても理解を深める必要があります。そうすれば、科学者たちはより強固な炭素予算を構築したり、パリ協定の目標を達成するために大気中にどれだけの炭素を排出できるかを推定したりできるようになります。「この研究は、まさに必要な研究の好例だと思います」とコーリー氏は付け加えます。
誤解のないよう明確に述べておくと、この研究は人類の地球化学的救世主を氷河の融解水に見出したわけではない。確かに、これらの河川や湖は二酸化炭素を吸収している。「しかし同時に、北極の高低域では、温暖化による二酸化炭素排出量を左右する他の変化も起こっている」とコーリー氏は言う。「例えば、永久凍土の融解は二酸化炭素を放出するが、これは氷河湖で起こっていることでは相殺できない」
それでも、炭素吸収源は炭素吸収源であり、これらの複雑なプロセスをより深く理解することで、ますます混沌とした炭素循環に焦点が当てられるようになります。
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