北半球の陸地面積のほぼ 4 分の 1 は永久凍土によって特徴付けられています。しかし、気候変動により、永久凍土のこれらの地域はますます変化しており、永久凍土が解け始めています。今回の研究では、このプロセスで明らかに気候に悪影響を与える温室効果ガスのメタンが予想よりも多く生成されることが判明した。したがって、この現象の以前のモデルは大幅に修正する必要があります。
メタンは、二酸化炭素の最大 30 倍強力な強力な温室効果ガスです。ガスは人間の活動によってのみ大気中に侵入するわけではありません。また、多くの自然源からも放出されます。たとえば、海底のガスハイドレートから上昇したり、永久凍土の解凍から放出されたりします。気候変動の結果、これらの実際には永久に凍った土壌はますます氷を解いており、それによって温室効果ガスを生成する微生物への扉が開かれています。氷層がなければ、そのような微生物は再び生き返り、土壌中の有機物を分解することができます。このプロセスではCO2だけでなくメタンも生成されます。しかし、いくらですか？これまで永久凍土では温室効果ガスは比較的少量しか生成されないと考えられていた。しかし、ハンブルク大学のクリスチャン・ノブラウフ率いる科学者たちは、これが真実ではないことを発見しました。それどころか、永久凍土土壌は実際にメタンを放出しているようです。
非常に過小評価されている
研究のために、研究者らはシベリア北極の永久凍土サンプルを摂氏4度の実験室条件下で解凍し、土壌を合計7年間観察した。結果: 考えられていたことに反して、特に解凍プロセスが空気を完全に排除した状態で行われる場合、大量のメタンが永久凍土内で生成されます。研究チームの報告によれば、酸素がなければ、二酸化炭素と同じ量のメタンが土壌中に生成される。したがって、湿った換気の悪い土壌は、乾燥して酸素が豊富な土壌に比べて気候に 2 倍の悪影響を与える可能性があり、それに比例してメタンよりも多くの CO2 が生成されます。 「我々の研究は、解けつつある永久凍土中のメタン生成微生物が温室効果ガスの収支に決定的な影響を与えていることを初めて示した」と、ノブローフ氏の同僚であるスザンヌ・リーブナー氏は要約する。この役割は、以前の気候モデルでは大幅に過小評価されてきました。しかし、どうしてこれが起こったのでしょうか？
研究者の説明: 永久凍土で凍った微生物が再び完全に活動し、安定した培養物を形成するには時間がかかります – テストでは数か月から数年もかかります。多くの実験では、観察が十分な期間行われなかったため、メタン生成微生物の影響が見落とされていました。この誤りを正すために、科学者らはその結果を永久凍土における温室効果ガスの長期的な形成に関する古いモデルに組み込んだ。彼らの最初の予測によると、2100年までに北ヨーロッパ、北アジア、北米の永久凍土で最大1ギガトンのメタンと37ギガトンの二酸化炭素が生成される可能性がある。この予測には不確実性が含まれています。その時までに土壌は実際にどのくらいの深さまで溶けるのか、乾いているのか濡れているのかなどです。いずれにせよ、新しいデータにより、永久凍土の融解が将来の気候に及ぼす影響について、より正確な予測が可能になるでしょう。
出典: Christian Knoblauch (ハンブルク大学) 他、Nature Climate Change、 doi: 10.1038/s41558-018-0095-z
