あなただけじゃない ― 異常気象の激しい変動が増加中

2019年12月30日午前10時

科学者らは、地球温暖化が進むにつれ、干ばつの後に大洪水が起こるなど、気象パターンの急激な変化が激化していると述べている。

このストーリーはもともとYale Environment 360 に掲載されたもので、Climate Desk コラボレーションの一部です。

2011年から2016年にかけて、カリフォルニア州は5年間にわたる深刻な干ばつに見舞われ、その間、数々の高温記録が破られました。この高温で乾燥した年々に続き、2016年から2017年にかけては極めて雨の多い冬が続き、10月から3月にかけて州全体で平均31インチ（約76cm）の降雨量を記録しました。これは、冬の降雨量としては過去2番目に多い記録です。

これだけの雨が降ったおかげで草やその他の植物が豊かに実り、暑く乾燥した気候が戻ったことで燃料の混合が起こり、過去2年間にカリフォルニアを襲った深刻な山火事の一因となった可能性が高い。

こうした極端な気象から別の極端な気象への激しい変動は、「気候のむち打ち」あるいは「気象のむち打ち」とも呼ばれる現象の兆候であり、科学者たちは地球温暖化に伴いこの現象が増加する可能性が高いと指摘しています。カリフォルニアなどの地域で最近発生している山火事の激しさは気候変動の兆候の一つだと専門家は指摘しますが、むち打ち効果は人間と自然システムにとって別の問題を引き起こします。研究者たちは、温室効果ガスの増加が続けば、今世紀末までに、こうした湿潤と乾燥の急激な変化の頻度は北カリフォルニアで25%、南カリフォルニアでは最大2倍に増加すると予測しています。

「気候変動で私たちが対処しなければならない主な問題は、気温上昇、積雪量の減少、そして西海岸における山火事リスクの増加だと思われてきました」と、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の気候科学者ダニエル・スウェイン氏は述べた。「これらの点は今でも変わりませんが、私たちが対処しなければならないもう一つの側面があります。それは、極端な洪水と干ばつのリスクの増大、そしてその両者の急速な移行です。」

昨年、カリフォルニア州モンテシートでは、州内で最も深刻な山火事の一つがこの地域を襲いました。数週間後、焼け跡に豪雨が降り注ぎ、土砂崩れで家屋が全焼し、21人が死亡しました。ヨーロッパでは今年、春の終わりに霜が降りて農作物が被害を受けた後、大雨が続き、農作物が流され、畑が数週間にわたって水浸しになりました。

将来、気象の急激な変動は、深刻な干ばつの後に記録的な豪雨が続き、作付けが不可能になったり、肥料が水路に流れ込んだりする可能性があります。凍結と融解の極端な変化は、木の芽を枯らしたり、北部で雨が降った後に氷点下の天候が続き、カリブーなどの採餌動物が冬の間重要な餌にたどり着けなくなる氷の壁を形成したりする可能性があります。

樹木年輪データは、過去60年間にヨーロッパで気候の変動性が著しく増加したことを示しています。北大西洋ジェット気流は、南はバルカン半島、北はスコットランドの間を変動しています。両地域で採取された約300年分の樹木年輪サンプルは、過去60年間でジェット気流の変動性が大幅に高まり、その位置がより極端になっていることを示しています。その結果、気候事象がより深刻化し、年、月、週単位で極端な気象現象間の遷移がより急速になっています。

「変化のタイミングは、人為的なものである可能性を示唆している」とアリゾナ大学年輪研究所で気候を研究するヴァレリー・トゥルーエ氏は語った。

専門家によると、気候の急激な変動の原因の一つは、温暖化に伴う極渦の乱れであり、それがジェット気流に影響を与えている可能性があるという。極渦は北極圏を常に周回する風の壁であり、暖かい空気が寒冷地域に侵入するのを防ぎ、冷たい空気が南下するのを防いでいる。極渦が安定しているときは、通常の季節的な天候をもたらす。しかし、不安定な極渦は異常気象や極端な気象を引き起こす。

その一例が、「突発干ばつ」として知られる現象です。この現象は長年存在していましたが、ここ数十年でより激しく、変動しやすくなっていると科学者たちは述べています。通常の干ばつは降水量不足によって徐々に発生しますが、突発干ばつは急激に発生し、異常な高温、強風、雲のない日などによって太陽放射量が増加します。その結果、蒸発散量が増加します。天候が非常に急速に高温になるため、土壌から大量の水分が瞬く間に奪われ、農作物に大きな損失が生じる可能性があります。突発干ばつは、豪雨が地域を水浸しにした直後の9月下旬に、米国南部全域で発生しました。

「多くの人々が、60日から90日以内に、ほぼ史上最悪の雨量と干ばつに見舞われました」と、米国農務省の気象学者エリック・ルーベフーセン氏はE&Eニュースに語った。「人々は、非常に急速に、非常に雨の多い状態から非常に乾燥した状態へと移行したのです。」

ある科学者は、気温の変動が拡大するにつれ、途上国が不均衡な影響を受けると予測している。オランダのワーゲニンゲン大学・研究所の気候研究者、セバスチャン・バティアニー氏は、土壌の水分が極端な気温上昇を緩和する上で中心的な役割を果たしており、温暖化が土壌の乾燥化を引き起こしていると述べている。「そして、乾燥した気候になると、気温の変動が緩和されなくなり、気温の変動が大きくなるのです」とバティアニー氏はNPRに語った。バティアニー氏によると、気温の変動はアマゾン、東南アジア、そしてアフリカの一部といった世界で最も雨の多い地域で顕著になるという。これらの地域は、同時に最も貧しく、影響への対応能力が最も低い地域でもある。

気候変動が自然システムに及ぼす影響に関する研究はまだ初期段階ですが、これらの変化は多くの種が適応できていないさらなるストレスとなっていると推定されています。「理論上、極端な気象現象は個体群の回復能力に悪影響を及ぼします」と、アリゾナ大学年輪研究室の科学者ブライアン・ブラック氏は述べています。「ある極端な気象現象から別の極端な気象現象へと変化する現象は、生物の回復力に影響を与え、極端な気象現象の後に生物が回復する能力が低下します。まさに今、私たちが取り組んでいることです。」

人間によって損なわれた生態系と相まって、その影響は深刻となり、絶滅につながることさえあります。

気候変動の増大による生態系への影響に関する典型的な研究は、2002年に発表された、サンフランシスコ湾岸地域で絶滅した亜種のオオバタフライに関する論文である。生息地の喪失（これによってオオバタフライの回復力が低下した）が一因だが、年間降水量と気温の不安定化により、幼虫の発生時期と餌となる植物の時期がずれたことが一因でもある。幼虫は4月に孵化するが、夏の干ばつが始まる前に十分に大きく育たなければ餓死する。干ばつが始まると、幼虫が頼りにする季節の植物（オオバコやペイントブラシなど）が枯れてしまう。植物を長く食べられるほど、生存の可能性が高くなる。蝶は11月に雨が再開すると再び餌を得る。

「これらの蝶の個体群は、降水量の変動によって絶滅に追いやられました」と、この研究に携わった西ワシントン大学の生態学者ジョン・マクラフリン氏は述べた。「私たちはこうしたことにもっと注意を払うべきです。」

カリフォルニア州シエラネバダ山脈では、2012年から2017年にかけて、カリフォルニア州史上最悪の豪雪と干ばつに見舞われた高地と低地のアメリカコガラを対象とした調査の結果、新たなむち打ち症のシナリオが浮上しました。干ばつは低地を最も直撃し、繁殖成功率を低下させました。一方、雪は高地のアメリカコガラに大きな打撃を与えました。

「干ばつと積雪の間の極端な気候変動の頻度が増加すると予測されていることを考慮すると、こうした変動は標高勾配全体にわたってアメリカコガラの個体群に悪影響を及ぼす可能性がある」と著者らは述べている。具体的な予測を行うには時期尚早だが、「しかし、我々のデータは、最も一般的な種でさえも影響を受けている可能性があることを示唆している」と結論付けている。

ウィップラッシュ（むち打ち）は米国中西部の水質に影響を及ぼしており、人間と自然界の両方に影響を及ぼしています。ある研究によると、農家が植え付け時および植え付け後に施用した窒素肥料は、干ばつの年を通して土壌に残留していました。より平均的な降水量であれば、窒素は生育期間中に土壌から洗い流されるでしょう。2012年から2013年のように大雨が発生すると、窒素は畑から一気に洗い流され、河川や小川の窒素濃度が急上昇します。その結果、飲料水が汚染され、藻類が繁殖して魚などの水生生物に悪影響を与えます。

「問題は、私たちの現在の慣行が、変化する天候や気候と予期せぬ形で相互作用し、より頻繁かつ深刻な結果をもたらしていることだ」と、インディアナ大学オニール公共環境学部の水文学者で、この研究の共著者であるアダム・ワード氏は述べた。

これらの現象の様々な側面を研究している研究者は数多くいますが、その影響を包括的に考察する最大規模のプロジェクトは、2年前に開始された「冬の天候のむち打ちと社会生態系への影響」というプロジェクトです。このチームには、生態学者、社会学者、経済学者など、12名の学際的な研究者が参加し、むち打ち現象が人間と自然界にどのような影響を与えるかを検討しています。

このプロジェクトでは、冬季のむち打ち現象を4種類定義した論文を出版中です。2種類は冬季そのものに発生し、2種類は冬季の移行期に発生します。「これらの現象は、主に凍結と融解の状態をシーソーのように行き来するため、自然界に甚大な影響を及ぼす可能性があります」と、ニューハンプシャー大学の助教授でチームメンバーでもあるアレクサンドラ・コントスタ氏は述べています。「冬の天候によるむち打ち現象という私たちの概念の中核を成すのは、水の凍結点が自然界で最も厳しい物理的閾値の一つであり、冬の天候現象が発生すると、その閾値を極端に超えてしまうという点です」と彼女は述べ、多くの動的な変化を伴います。

研究者たちは、冬季の肩に発生する2つの事象を特定した。1つは温暖化による雪上降雨で、洪水やシステムからの栄養分の流出を引き起こす可能性がある。もう1つは、2017年2月にニューイングランドを襲ったような冬の熱波である。この熱波は樹木を休眠状態から目覚めさせ、気温が再び低下すると、樹木の枯死を引き起こした。

肩期のむち打ち現象は、樹木の葉、草、その他の植生が活発に成長するため、冬のむち打ち現象とは性質が異なります。「春の遅い吹雪や秋の早い吹雪は、樹木の倒木、電線の切断、植生の枯死など、多くの影響を及ぼす可能性があります」とコントスタ氏は言います。「今後、このような現象が頻繁に発生すれば、多くの植生が枯死する可能性があり、例えば、森林が年間を通じて吸収する炭素量を相殺してしまう可能性があります。」

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