カリフォルニアの山火事は気候変動の死のスパイラルを引き起こす可能性がある

2014年8月、ミュンヘン発サンフランシスコ行きのルフトハンザ航空の飛行機が、珍しい貨物を積んで離陸した。

その後14ヶ月間、22回の旅客飛行において、改造されたエアバスA340機体の底部に取り付けられた精密センサーが上層大気の大気サンプルを採取・分析し、山火事による煤（ブラックカーボンとも呼ばれる）の存在を探した。PNAS誌に掲載されたこの結果は、ここ数週間北カリフォルニアを襲った壊滅的な山火事を考慮すると、特に憂慮すべきものである。

「黒色炭素は火災から発生する物質の中で最も光を吸収する物質であり、最も重要な個別の気候温暖化要因の一つとみなされている」と、論文の著者の一人であるドイツ・マインツのマックス・プランク化学研究所のヤファン・チェン氏は言う。

ロンドン・スクール・オブ・エコノミクス（LSE）の環境地理学助教授、トーマス・スミス氏は、この研究には関与していないが、煤には二重の効果があると説明する。「大気中の煤は黒色で、入射する太陽光と地球から放出される赤外線エネルギーの両方を吸収します」と彼は言う。「この吸収が温暖化につながるのです。」

これらの飛行は、山火事によって放出された黒色炭素粒子が大気中をどのように移動するかを研究者たちが理解するのに役立ったが、良い知らせではない。チェン氏と中国、米国、サウジアラビアの同僚たちは、山火事による黒色炭素粒子がこれまで考えられていたよりも高い大気圏まで運ばれ、地表から1万メートルの高さにまで及ぶ下部成層圏にまで達していることを発見した。

チェン氏によると、その高度では、低高度に比べて最大10倍もの温暖化効果がはるかに強くなります。これらの粒子は上層大気中に数ヶ月間留まり、山火事が発生した地域だけでなく、場合によってはその周辺地域にも温暖化を引き起こす可能性があります。

「山火事による汚染物質は、気象条件が良好な場合、発生源から数千マイルも離れた場所まで運ばれる可能性があります」と、インペリアル・カレッジ・ロンドンの地球気候・環境変動上級講師で、今回の研究には関与していないアポストロス・ヴルガラキス氏は述べている。「特に、浮力の大きい排出物を発生させる火災の場合、汚染物質の寿命が長くなる対流圏上層、さらには成層圏まで到達する可能性があります。」

これはまだ完全には理解されていない複雑な状況であり、高高度におけるブラックカーボンが地球温暖化にどの程度寄与しているのか、そしてこれらの排出が地球規模の影響を及ぼす可能性があるのか​​どうかを正確に解明するには、さらなる研究が必要です。「山火事が『気候変動を悪化させている』かどうかを評価するには、山火事によって放出されるブラックカーボンの量が時間の経過とともに変化したかどうかを知る必要があります」とスミス氏は述べています。「これは本論文の目的ではありませんし、現在、山火事の活動履歴に関する地球規模の評価は存在しません。」

しかし、山火事が気候変動に影響を与えるのはブラックカーボンだけではありません。煤煙だけでなく、植物質の燃焼によっても二酸化炭素が排出されます。「山火事による年間の炭素排出量は、化石燃料の燃焼による排出量の約25%に相当すると推定されています」とヴルガラキス氏は言います。

大規模な火災は、科学者が「アルベド」と呼ぶ地球表面の反射率も変化させます。火災後の森林の黒焦げになった切り株は、以前そこにあった木々よりも多くの光を吸収するため、温暖化の一因となります。植物の減少は、光合成によって大気から吸収される二酸化炭素の量も減少することを意味します。そのため、気候変動の観点から見ると、山火事はあらゆる面で悪影響を及ぼします。

しかし、カリフォルニア州のキャンプファイアのような大規模なものであっても、個々の火災だけでは大きな影響は及ぼさない可能性が高い。「地球上では、常に同じような規模の火災が数多く発生しています。今回の火災は人口密集地の近くで発生したというだけです」とスミス氏は言う。

しかし、気候変動が山火事の原因となる可能性を示す証拠が増えています。最近の米国の報告書では、気候変動によって米国西部における大規模山火事の発生頻度が3倍になる可能性があると指摘されています。また、『ネイチャー』誌に掲載された研究では、地球の気温が3度上昇すると、地中海ヨーロッパにおける山火事が2倍に増加する可能性があると結論づけています。

「気候変動は確かに、より激しい火災行動を助長する条件を生み出しています」とスミス氏は言う。「カリフォルニアでは、この気候変動の影響は、雪解けの早まり、乾季の早まり、そして夏の晩成という形で現れています。」つまり、土壌と植生がより乾燥し、火災シーズンが長くなり、より激しい燃焼とより速い延焼が起こるということです。

暗い状況が浮かび上がってきている。「火災は正のフィードバックループの一部です」とスミス氏は続ける。「温暖化は火災の増加につながり、ひいては温室効果ガスとブラックカーボンの排出量の増加につながるでしょう。」

気候変動は山火事を悪化させ、さらなる気候変動とさらなる山火事につながる可能性があります。これは悪循環であり、ヴルガラキス氏によると、解決策はただ一つしかないそうです。「この問題の唯一の解決策は、地球の気候システムに対する人間の影響を大幅に削減することです。」

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この記事は、WIREDの気候変動特集シリーズの一部です。牛のおならを減らすための緊急の取り組みから深海採掘をめぐる争いまで、地球温暖化の影響を逆転させるという重要な使命の最前線にある技術とアイデアを深く掘り下げていきます。

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この記事はWIRED UKで最初に公開されました。