海岸沿いに住む人々は、水が地域の天気に与える影響をよく知っています。そして、世界のほとんどの気候帯では、大陸性気候帯よりも海の近くで雨が降ります。しかし、海洋の影響はさらに広範囲に及びます。
水は空気よりもはるかに熱を保持できるため、海洋は熱エネルギーを蓄えます。このようにして作成されたヒートパッドは、そのエネルギーを他の場所に放出します。たとえば、暖かいメキシコ湾流のおかげで、イングランド南部の一部の地域は、世界の同等の地域に比べて冬にかなり暖かいことが保証されています。インドのモンスーン雨も海洋の影響で発生します。南西からの風が吹くと、海から上昇する蒸発水分がインド洋上の強力な雲に集まります。インド亜大陸では、ヒマラヤ山脈の前に大雨として水の負荷が放出されます。
これらの例は、地球規模の気候システムに何か変化が生じた場合、つまり海洋がさらに暖かくなった場合、影響が避けられないことを示しています。このようなことが起こるという事実は科学的に証明されています。 1970 年以来、地球の海洋の温暖化は止まらず、温室効果ガスである二酸化炭素の量の増加により、地球の気候システムに蓄積された追加の熱の 90 パーセント以上が吸収されています。 1993 年以来、海洋温暖化の速度は 2 倍以上になったと、気候変動に関する政府間パネル (IPCC) が海洋の現状に関する特別報告書の中で報告しています。
大気も暖かくなり、同時により多くの水蒸気を吸収する可能性があるため、気候研究者は、極端な雨が増加すると想定しています。地球の気温が 2 度上昇すると、カテゴリー 4 または 5 に達するハリケーンの数が増えるため、特に危険です。気候報告書は、「熱帯低気圧の平均強度、高潮の規模、降水量の増加により、海岸の危険がさらに悪化するだろう」と述べている。
このような影響は、たとえばインドのモンスーンで見られます。個々の気象現象を気候変動の影響に帰すことは常に困難ですが、この例は予想される傾向に当てはまります。 2019年、ネパールとインド北部では、継続的なモンスーンの大雨により、1平方メートルあたり300リットル以上の水が降った。その結果、地滑り、洪水による居住不可能な景観、大量の水によって農作物が破壊されました。他の年でも、降雨量は例年に比べてかなり多かったです。ポツダム気候影響研究所（PIK）のアンジャ・カッツェンバーガー氏は、「大気の温度が1度上昇するごとに、モンスーンの降水量はおそらく5パーセント程度増加するだろう」と語る。さらに混乱したモンスーンシーズンは、この地域の農業と経済に直接的な脅威をもたらすと彼女は付け加えた。
海流への影響
しかし、水温がゆっくりと上昇し、大気温度が上昇すると、他の影響も生じますが、その一部はそれほど明らかではありません。メキシコ湾流またはアジアのそれに相当する黒潮の暖水が温まるにつれて、海洋の主要な流れが弱まります。
平均して、メキシコ湾流は 1 秒あたり約 2,000 万立方メートルの水を移動させます。しかし、PIKの計算によると、20世紀半ば以降、その速度は約15パーセント鈍化している。流れシステム全体の名前である大西洋子午線反転運動 (AMOC) については、入手可能な古いデータがほとんどないため、流れの挙動の変化に関するこのような記述は、当初は仮定のままです。また、自然変動の影響も受けます。それにもかかわらず、研究者らは懸念している。「AMOCは21世紀には弱体化すると予想される」とIPCC報告書は述べているが、完全に崩壊する可能性は非常に低い。
この評価の背後には単純な物理学があります。温かい塩水は冷水よりも密度が低くなります。したがって、深層と大きな交換をすることなく海洋表層を移動します。これまでのところ、メキシコ湾流は熱帯から北上する途中で大量の熱を放出しており、極地に到達すると大幅に冷却され続けます。これにより、塩水はより密度が高く、重くなります。グリーンランド海では、水塊が深部に落ちて強力な吸引力を引き起こし、毎秒最大 1,700 万立方メートルが幅約 15 キロメートルの柱となって深さ 2,000 メートルまで沈みます。この海洋内の滝は大西洋、インド洋、さらには太平洋全体に影響を与え、海流を引き起こします。
しかし、これらの状況は気候変動によって変わりつつあります。一方で、極地の水は暖かくなってきています。一方で、グリーンランドの氷塊が溶け、大量の淡水が海に流れ込み、塩辛いメキシコ湾流が薄まっている。どちらの影響もメキシコ湾流の水の密度を減少させます。深層流と表層流の差が小さくなり、グリーンランド海の滝はより緩やかになり、深層部への滝の勢いや速さはそれほど強くなくなります。結果として生じる吸引効果はそれに応じて小さくなり、何世紀も前の海流が変化し、それに伴い天候も影響を受けます。 「私たちはさまざまな面でAMOCに依存していますが、それがどのように発展していくのか、そして私たち人間がAMOCを止められない崩壊が進む転換点に向けて押し進めるかどうか、そしてどれほど強く押し上げるのかは想像することしかできません」とGEOMARのモジブ・ラティフは言う。キールのヘルムホルツセンター。
CO2貯蔵庫としての海
多くの気候モデルは、気候変動に関連する変化が中央ヨーロッパの気象キッチンの 2 つの基礎、アゾレス諸島の高地とアイスランドの低地にも影響を与えることを示しています。アゾレス諸島高気圧のサイズの増大は、ヨーロッパへの乾燥した山の空気の流れの増加と、北大西洋上の嵐の進路の変化を伴います。アイスランド低気圧の遮断により、スペイン、ポルトガル、南フランス、その他の南ヨーロッパ地域では冬の雨が減るだろう。
海洋は別の形で気候変動に影響を与えます。大気中に有害な温室効果ガスがどれだけ存在するかは、海洋にも依存します。彼らは世界最大の二酸化炭素貯蔵所です。すべての森林や植物よりも多くの CO₂ が海水に蓄えられます。デポジットは 2 つの異なる方法で満たされます。温室効果ガスは水に溶けやすいため、海洋は常に大気から CO₂ を除去しています。二酸化炭素は最初は表層水に溶解し、その後、特に冷水において、流れや水循環を介して深海に到達します。 2019年、チューリッヒ工科大学率いる国際研究チームは、1994年から2007年の間に世界の海洋が合計約1,240億トンの二酸化炭素を吸収したと断定した。これは、この期間の人為的 CO₂ 排出量の 31 パーセントに相当します。
生物学的貯蔵システムも同様に効果的です。これは、海に生息しながらも陸上の植物と同じように光合成を行う植物や藻類によって支えられています。二酸化炭素は酸素に変換され、炭素はバイオマスとして結合します。植物プランクトンが死ぬと海底に沈み、それとともに CO₂ も海底に結合します。バイオマスは他の生物の食料として機能したり、堆積物に堆積したりすることができます。ただし、環境の変化に応じて植物プランクトンの個体数が急速に増減するため、この影響は急速に減少する可能性もあります。
計算モデルは、気候に対する海洋の重要性をますます適切に反映できるようになりました。しかし、気候変動が地球の海洋に及ぼしている多様な影響はまだ理解されていません。これは、海洋の影響が依然として不確実要素であることを意味します。確かなことは、変化はほとんど気づかれず、統治期間をはるかに超えて非常に長い期間にわたって起こるということです。したがって、IPCC報告書の著者らは、異常気象の頻度や激しさを含め、そのような長期的な変化に適切に備える社会の能力が欠如していることが大きな課題であると見ている。
