よく知られているように、地表での火山の噴火は大気、ひいては地球規模の気候に直接影響を与える可能性があります。しかし、ある研究によると、およそ5500万年前、海底火山活動にも同様の能力があったようだ。大西洋が誕生したとき、大量のメタンが浅海の熱水噴出孔から大気に泡立ち、深刻な地球温暖化が始まったようだ。これは、北大西洋の底にある冷却された火山噴出孔の 1 つからのドリルコアの地震データと分析結果から明らかになりました。
今日、人類は温室効果ガスを大量に放出し、地球温暖化を引き起こしています。しかし、地球の歴史を通じて、自然現象が繰り返し深刻な気候変動を引き起こしてきたことは明らかです。地球の気候発展の要因についての洞察は、この複雑なシステムの一般的な理解に役立ちます。これに関連して、キールのGEOMARヘルムホルツ海洋研究センターのクリスチャン・ベルント率いる国際研究チームは現在、私たちの時代以前の最後の強い気候温暖化、つまり約5500万年前のいわゆる暁新世から始新世の最高気温が頂点に達したことに焦点を当てている。地球温暖化は5度。これは自然も混乱させました。以前の研究によれば、この時期に多くの生き物が絶滅しました。
地質学的気候変動の軌跡をたどる
この時期に活発だったことが知られていたこの火山活動は、地球温暖化の原因である可能性が高いようだが、地質学者たちはまだその関係を詳しく説明できていない。研究の一環として、ベルントらは現在、大西洋誕生時の火山活動が温室効果ガスの排出を通じて暁新世から始新世の最高気温に大きく寄与した可能性があるという仮説を調査している。海は約5,500万年前、かつて地続きだった陸地を分割することによって形成されました。破砕帯で激しい火山活動が発生した。その痕跡は、グリーンランドとヨーロッパの間の深さ数キロの海底に今でもはっきりと残っています。
この海底地溝帯の火山活動が実際に相当量の強力な温室効果ガスであるメタンを大気中に放出した可能性がある範囲は疑問視されている。この仮説を検証するために、科学者たちは今回、掘削船「ジョイデス・レゾリューション」によるノルウェー沖のヴォーリング高原への遠征中に得た情報を評価した。そこで彼らは海底の地震調査を実施し、かつて火山活動が特徴的だった地域にある数千の長時間冷却された熱水噴出孔の 1 つからドリルコアを入手しました。彼らの分析方法を通じて、彼らは地層の構造的な手がかりと年代に関する情報を得ることができました。
浅瀬でのメタン放出
彼らが報告しているように、その結果は、暁新世から始新世にかけての最高温度の直前に火山噴出孔が活動していた、つまり地球内部からガスを放出していたことが確認された。データによると、地球温暖化が完全に進行すると活動は再び消滅し、その結果生じたクレーターは埋められたという。したがって、このタイミングは地球温暖化における火山活動の役割とすでに一致していました。しかし、別の発見はさらに重要でした。充填材の特性から、煙突は 100 メートル未満の比較的浅い水深にあったに違いないことがわかりました。
これは重要な側面です、とベルント氏は説明します。「現在、深海の活発な熱水噴出孔から水柱に入るメタンのほとんどは、酸化によってすぐに二酸化炭素に変換されますが、気候の観点からははるかに効果がありません。調査された噴出孔は地溝帯の中央、水深が最大となるはずの場所に位置しているため、他の噴出孔はさらに水面に近いか、水面から突き出ていたと想定できます。これにより、深海で噴出孔が活動していた場合よりも、はるかに大量のメタンが直接大気中に流入することが可能になった」とベルント氏は言う。
最後に地球物理学者は、今日の気候変動に関連する研究結果を強調しています。「気候が再び自然に冷えるまでに何千年もかかったのは明らかです。 「当時、地球システムは自らを調整することができましたが、今日の気候危機に関連する時間スケールでは調整できませんでした」とベルント氏は言う。
出典: GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research、専門記事: Nature Geoscience、doi: 10.1038/s41561-023-01246-8
