過去 4 億 8,500 万年にわたり、地球の表面温度はこれまで考えられていた以上に変動しました。これは、地質データと気候モデルを組み合わせて、はるか過去を調査した研究によって示されています。これによると、地球の平均気温はほとんどの期間で現在よりもはるかに高く、常に大気中の二酸化炭素濃度と密接な関係があることが示されています。この結果は、地球上の生命の歴史をより深く理解し、将来の気候変動をより正確に予測するのに役立ちます。
約 5 億 4,000 万年前のカンブリア紀の種の爆発は、今日のほぼすべての生物の祖先を生み出し、「目に見える生命の時代」である顕生代の始まりを示しています。この時代の化石には、微細な単細胞生物だけでなく、複雑な多細胞生物も初めて含まれています。しかし、その後の何百万年もの間、どのような気候条件の下で生命が発生したのでしょうか?とりわけ、ムール貝の化石殻は、これに関する情報を提供します。当時の海の温度に応じて、異なる比率の酸素同位体が貯蔵されていました。しかし、そのようなデータのみに基づく再構成は大きな不確実性を伴います。
大きな温度変動
ワシントンのスミソニアン国立自然史博物館のエミリー・ジャッド率いるチームは、こうした地質データと気候モデルを組み合わせて、過去4億8,500万年間のこれまでで最も正確な温度曲線を作成した。 「この手法はもともと天気予報のために開発されました」とジャッド氏は説明します。 「将来の天気を予測するためにそれを使用するのではなく、過去の気候条件を推測するためにそれを使用します。これは、地球の表面温度が以前に想定されていたよりも大きく変動したことを示しました。」
復元結果によると、地球の平均気温は摂氏11度から36度の範囲で、長期間にわたって現在の値である摂氏約15度を上回っていた。研究者らによると、この結果は現在の気候変動を理解する上でも重要だという。 「過去数百万年を調べても、2100年や2500年に予想されるものと似たものは見つからないでしょう」とジャド氏の同僚スコット・ウィング氏は言う。 「地球が本当に暖かかった時代までさらに遡る必要があります。それが将来の気候がどう変化するかをよりよく理解できる唯一の方法だからです。」
CO2濃度との密接な関係
分析により、地球の平均気温と大気中の二酸化炭素濃度の間に強い関係があることが示されました。 「この時間スケールでは、太陽放射のより強い影響が予想されていたため、この関係の一貫性は驚くべきものである」と研究者らは書いている。しかし、現在のデータは、地質学的時間スケールにおいても CO2 が最も強い影響を与える要因であることを示唆しています。 「CO2 レベルが低いと気温は低くなります。 「CO2 レベルが高いと、気温は暖かくなります」と共著者であるアリゾナ大学のジェシカ・ティアニー氏は要約しています。
現在の人間の温室効果ガスの排出により、地球はこれまで研究されてきた気候史全体よりも速く温暖化が進んでいます。 「私たちの種全体と、私たちが地球上で共有する種は、寒冷気候の中で進化し、それに適応して進化しました」とティアニー氏は語った。 「私たちは気候を人類にとって完全に不適当なものへと変えつつあります。地球は以前より暖かくなっていましたし、再び暖かくなる可能性はありますが、人間や動物はそれほど早く適応することはできません。」 強い気候変動は、過去にすでに大量絶滅を引き起こしています。
研究者らは、過去の気候を再現したものは現在までに入手可能な中で最も優れているが、さらなる研究を通じて検証し改良する必要があると指摘している。 「ここが最終コーナーではないということには全員が同意します」とジャッドの同僚ブライアン・フーバーは言う。 「研究は今後も、この曲線を後で修正するのに役立つ深い過去に関する新たな手がかりを明らかにし続けるでしょう。」
出典: Emily Judd (スミソニアン国立自然史博物館、ワシントン) 他、サイエンス、 doi: 10.1126/science.adk3705
