北極は、これまでのところ気候変動が最も大きな影響を及ぼしている世界の地域です。産業革命以前と比較して世界の気温は平均 1.2 度上昇していますが、北極の平均気温は最大 7 度上昇しています。その結果、北極の海氷が消失し、一部の地域では夏に永久凍土が解け、極北の野生生物も急速な変化で苦しみ始めています。この地域には四本足の鳥類に加えて、毎年北極の海岸に沿って数百万羽の海鳥が繁殖しています。 100 種以上の異なる鳥類が極北に繁殖地を持っています。彼らは、北極の短い夏に供給される豊富な食料と、北極の太陽の光によって24時間捕食者をはっきりと見ることができる恩恵を受けています。繁殖するガン、鵜、ウミガラス、その他の鳥類の、時には巨大なコロニーに対する気候変動の影響は、現在広範囲に調査されています。
しかし、ハリファックスのダルハウジー大学のベティ・クロフトとその同僚が今回発見したように、これらの羽の生えた北極訪問者は北極の気候に対して受動的であるだけではない。その代わり、北部で繁殖する数百万羽の海鳥も気候に目に見える影響を与えています。研究のため、研究者らは2014年の夏にカナダの北極圏を訪れ、鳥のコロニー近くの空気中のアンモニア濃度を測定した。細菌が鳥のグアノを分解すると、アンモニア (NH3) が放出されます。同時に、この窒素含有ガスは、大気中のエアロゾルや雲の形成における重要な要因であると考えられています。 「アンモニアは大気中で直径1～2ナノメートルの粒子を形成する可能性があり、その後、気候に影響を与える可能性のあるサイズに達するまで成長し続けます」とクロフト氏らは説明する。これは主に、空気中のアンモニアが近くの海から上昇する硫黄化合物と反応するときに起こります。研究者らは、現地での測定値と気候モデルを使用して、北極の鳥のグアノに含まれるアンモニアの量が、雲の形成や太陽光に対する大気の透過性に影響を与えるのに十分であるかどうかを確認した。
エアロゾルが最大 50% 増加
そして実際、「私たちの結果での3つの大きな驚きは、夏の北極には実際に大量のアンモニアが存在し、その主な発生源は海鳥のコロニーであり、アンモニアは気候を冷却するのに十分な量であるということです。」共著者であるトロント大学のグレッグ・ウェントワース氏は言う。北極での測定では、海鳥のコロニーによって、66 度線以北の大気中のアンモニア含有量が 50% 以上増加することが示されました。研究者らの報告によれば、夏には繁殖地付近の値が最大500パーセントも増加する可能性があるという。さらなる研究により、このガスは空気中で雲の形成に影響を与えるほど大きなエアロゾルを形成することが明らかになりました。研究者らは、「80ナノメートルを超える粒子の数は、特に大きな海鳥のコロニー近くの地表近くの空気中で10～50パーセント増加した」と述べた。彼らは、グリーンランドの東海岸とカナダ北極の島々で最も高い濃度を特定しました。
これが北極の気候にどのような影響を与えるかを調べるために、科学者たちは決定された値を気候大気モデルに入力しました。シミュレーションでは、追加の浮遊物質が局所的に小さいながらも測定可能な冷却効果を引き起こすのに十分であることを示しました。アンモニアによって促進される雲の形成により、照射される太陽エネルギーが平方メートルあたり 0.5 ～ 1 ワット減少します。 「海鳥が気候にこれほど大きな貢献をしているとは想像もしていませんでした」とウェントワース氏は言う。何百万羽もの繁殖鳥のグアノは、鳥の生息地を少なくとも少しは涼しくするのに役立ちます。しかし、この気候への影響は、人為的温暖化を補ったり、大幅に緩和したりするには、ほんのわずかでも十分ではありません。しかし、このことは、地球の気候が多様で、時には予期せぬ形でその住民と結びついていることを示しています。
