なぜ北極は急速に温暖化しているのか、なぜそれが心配なのか

土曜日、ロシアのベルホヤンスクの住民は、華氏100度の気温で夏の初日を祝いました。 ベルホヤンスクはシベリアにあり、最も近いビーチから何百マイルも離れているため、彼らはそれを楽しむことができませんでした。 北極圏の町よりもずっとずっと暑いのである。 この100度は、6月の平均最高気温68度をはるかに上回る記録的な暑さのようである。 しかし、ヴェルホヤンスクの人々が生きている間に、この記録が再び破られることになりそうである。 北極は、地球の他の地域よりも2倍の速さで温暖化しており、北極に生息する動植物にとって生態学的な混乱を引き起こしているのである。

「週末、ここ数週間、本当に、シベリアの熱波で起こった出来事は、すべて、気温の異常の大きさの点で前例がありません」と、マクマスター大学の山火事科学者で、気温の上昇とともに近年異常に頻繁になった北部泥炭火事を研究するソフィ・ウィルキンソン氏は言う。

北極の極端な温暖化は、北極増幅または極域増幅として知られているが、3つの要因によるものと思われる。 1つは、北極の反射率（アルベド）、つまりどれだけ光を宇宙空間に跳ね返すかが、世界の温暖化によって変化していることです。 エジンバラ大学の地球変動生態学者で、北極を研究しているアイラ・マイヤーズ=スミス氏は、「過去30年間で、夏の海氷が比較的劇的に減少しています」と述べています。 暑い日にハイキングに行くとき、着ていくTシャツの色を選ぶとしたら、「ほとんどの人は白いTシャツを選ぶと思います。 同様に、Myers-Smith氏は、「北極の海氷が溶ければ、海の白い表面がなくなり、露出するのは、太陽の熱をより多く吸収する、より暗い海面です」と言います。 また、海氷は秋の遅い時期に戻ってきますが、これは気温が下がるのに時間がかかるためで、一部は凍った海に閉じ込められた熱が放散されるのに時間がかかるためです。 「海が冬に再氷結しても、次の夏に溶け出す可能性のある薄い層であり、夏の間中ずっと海氷の大きな氷塊があった過去の状況とは異なります」とマイヤーズ・スミスは述べています。 海流は通常、太平洋から暖かい水を運び込み、北極から冷たい水が大西洋に流れ出る。 しかし、氷の融解が進み、海水よりも密度が低い淡水が北極海に流入し、その結果、海流が変化している可能性があります。 また、氷がなくなったことで表層水がより多くの風にさらされ、北極のビューフォート・ガイアが高速化し、通常なら大西洋に排出されるはずの水を閉じ込めている。 この加速により、表層の冷たい淡水と下層の暖かい海水が混ざり合い、地表温度が上昇し、氷がさらに溶けます。

海流が天候に影響を与えることも、3番目の要因です。 具体的には、海流は強力な極域ジェット気流を駆動し、北半球の高温と低温の気団を移動させます。 これは、北極と熱帯の温度差の産物です。 しかし、北極の温暖化によって、ジェット気流は北と南に大きくうねりながら流れている。 これは、2019年1月の「極渦」の時のように、夏には北極に暖かい空気を注入し、冬には米国に極寒の空気を注入している」

「シベリアで今起こっていることは、この高気圧とこの暖かい気団が南から移動している」と、マイヤーズ-スミスは言う。 「そして、それはちょうどそこに失速し、そこに座っているようなものです。 私たちは、近年、このような気象パターンを より頻繁に見ています” 夏の間、北極に暖かい空気が漂うことは、その季節まで続くはずの海氷や、永久凍土として知られる凍土（詳しくは後述）をさらに危険にさらすことになります。 地上のすべての雪が溶け始め、もう一度凍結すると、入り込めないほどの氷の層が形成されます。 「トナカイやカリブーは、この厚い氷の層ができて、植物に到達するために掘り進むことができないので、さまざまな場所でかなり劇的な後退がありました」と、マイヤーズ-スミスは言います。 海氷はその地域の気候を冷やし、大気と海洋の温度差を生み出すため、霧を発生させる傾向があります。 気温が低いと、植物の生育が遅くなります。 また、霧は光の状態も変化させます。 霧が非常に濃いと、植物に光が当たりません。 「しかし、霧が薄い場合は、植物が光合成を行う際に、より拡散した光を得ることができるため、実際には植物に少し役立つかもしれません」とマイヤーズ・スミスは言う。 海氷の喪失は、陸地にも波及し、Myers-Smith 氏と彼女の同僚が調査を始めたばかりの生態学的影響を及ぼします。

彼らが見つけたことは、確かに、北極は温暖化で緑化しつつあるということです。 新しく青々とした北極を持つことは、素敵なことのように聞こえますが、実は地球にとって深刻な問題である可能性があるのです。 北極に外来種の植物が移動しているというより、在来種のコミュニティが変化しているのだ。 例えば、背の高い低木が多く生育しているため、冬になると雪がツンドラ地帯に吹き付けないように、より多くの雪を地面に閉じ込めることができます。 この断熱層は、寒さが土壌に浸透しないことを意味し、永久凍土の融解を悪化させ、地球をさらに暖める温室効果ガスを放出する可能性があります。

この永久凍土が融解すると、北極環境を流れる水の塩分と一般化学組成が変化することがあります。 「アルバータ大学のDavid Olefeldt教授は、永久凍土を研究しています。「これらの北部の土壌には、長い間凍結していた膨大な水銀の貯蔵もあります。 「水銀がどの程度まで動員されて下流に移動し、食物網や魚類に移動して、先住民のコミュニティや地域の土地利用に影響を及ぼすか、実際にはわかりません」

Olefeldt と彼の同僚は、永久凍土が急速に融解して、崩壊して景観に大きな穴を開けていることを発見しています。 「この現象は、人や家畜の移動に影響を及ぼします」とオレフェルトは言う。 「北極圏の大部分では、カリブーやトナカイの放牧が行われており、地面が固さを失えば、その影響を受けるでしょう」