人類と気候の１０万年史 過去に何が起きたのか、これから何が起こるのか

中川毅

福井県･水月湖に堆積する｢年縞｣。何万年も前の出来事を年輪のように1年刻みで記録した地層で、現在、年代測定の世界標準となっている。その年縞が明らかにしたのが、現代の温暖化を遥かにしのぐ｢激変する気候｣だった。人類は誕生から20万年、そのほとんどを現代とはまるで似ていない、気候激変の時代を生き延びてきたのだった。過去の詳細な記録から気候変動のメカニズムに迫り、人類史のスケールで現代を見つめ直します。

• カテゴリ: ビジネス・実用
• ジャンル: 学術・語学 / 教育
• 出版社: 講談社
• 掲載誌・レーベル: ブルーバックス
• タイトル: 人類と気候の１０万年史 過去に何が起きたのか、これから何が起こるのか
• タイトルID: 60005853
• 電子版発売日: 2017年02月24日
• コンテンツ形式: EPUB
• サイズ(目安): 17MB

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私は一般知識として旧石器時代が寒かった事や縄文時代が現在より高かった事は知っていた。だがその感覚は、例えば恐竜時代はもっとずっと気温が高かったというようなどこか異世界の話のように思っていた。
福井県の水月湖は年輪のように1年1層の堆積物の層が残っており、この著者の研究によって過去7万年の気候が1年単位で分かるらしい。そしてこれはローカルな研究ではなく、放射性炭素年代測定法のパラメータとして世界標準スケールになっているらしい。これによると1万1600年前、ある1年を境に突然気候が温暖で安定した。その幅も変化の早さも今の気候変動よりもずっと激しいものだったという、その解像度の高さにただ驚き、自分と同じタイムスケールとして感じられた。

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いろいろと目からウロコな内容でした。農耕が始まらなかった理由は特に目からウロコでした。確かに、異常な気候の年が続く場合は、農耕をする事ができません。また、昔は思っていた以上に気候変動が、激しかったようです。今後は、どの程度の災害を想定して対策を取るのか、考えさせられました。

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自分の経験からものを見て「最近の天気は昔とかわった」なんて言っていたけど、もっと広い視野で気候というものを考えると、見える景色がこんなにも違ってくる。新しい視点を与えてくれる一冊だった。

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花粉の化石から年代測定ができるという話が、とても印象に残りました。
この時期は花粉症の人にとってはつらい存在ですが、そんな身近でどこにでもあるものを研究に活用する発想は本当にすごいと思います。

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10万年スケールでの気候変動について、そして筆者が長年携わってきた水月湖の年縞堆積物の研究成果について、それぞれバランスよく語られており、変動を繰り返してきた地球の気候だけでなく、基礎研究の地道さや効用の大きさを学ぶことができた。

以下印象に残ったこと。

・公転軌道の10万年サイクルと地球気温(ミランコヴィッチ理論)
地球の公転軌道は、楕円と真円を往復するように繰り返しており、楕円から次の楕円になるまでの期間が10万年である。この10万年サイクルで、地球の氷期、間氷期も入れ替わっている。つまり、公転軌道が地球の気温に影響を与えているのだ。楕円軌道では地球がより太陽に近づくため、エネルギーを多く受けとり温暖な気候に、真円に近い時は相対的に地球が受け取るエネルギー量が少ないため、氷期となりやすい。現在は真円に近いものの例外的に温暖な気候を保っている。


・地軸の歳差運動。2.3万年のサイクル。
地軸は止まりかけのコマのように、傾きを保ちつつゆっくりと回転している。この歳差運動は、公転軌道の10万年サイクルのように、2.3万年という高い周波数で地球の気候変動に影響を及ぼしている。
具体的には、主に季節ごとの気温変動に影響を与えている。公転軌道が楕円であるときを考える。(地球は太陽を楕円の焦点の一つとする楕円軌道をとる。)地軸が太陽側に倒れるとき、すなわち北半球における夏のとき、地球が太陽側の焦点周りを回っていれば地球と太陽の距離が近くなり、熱い夏となる。太陽側でない焦点近くを回っているときは地球と太陽の距離は遠くなり冷夏となる。同様の理屈で、寒い冬、暖冬が起こる。
冬は夏の残存熱量により一定の気温が保たれるので、地球の年平均気温は、夏にどれだけ気温が上昇するかの影響が大きい。すなわち、熱い夏になりやすい太陽近くで北半球の夏を迎えるときに年平均気温が上がりやすい。(ほんとに？これだと南半球は冷夏になっちゃう気がする。。。)

・気温変動のポジティブフィードバックとネガティブフィードバック。
気温が上昇すると、植生が発達し光合成が盛んになる、結果大気中の二酸化炭素濃度が下がり、気温を下げる方向に作用する。つまり、どこかで気温上昇に対してネガティブフィードバックがかかる。
気温が減少すると、気温を上げる方向に働く要因がなく？？、凍結が進むと、太陽から受け取る熱を蓄えることができず？、気温を保てなくなる。よって更に温度が下降していくポジティブフィードバックがかかる。

・水月湖の年縞堆積物の功績。
福井県にある水月湖は、湖面と湖底での水の入れ替わりが起こらない、湖底を掘り起こすような生物が生息していない、土砂が直接流れ込まない、など奇跡的な条件が重なって、砂が毎年少しずつ堆積することで形成される、一年ごとの縞模様が特徴である年縞堆積物を形成している。これは世界的にも貴重な湖である。
7万年分もの連続した年縞を取得したことで、その範囲であれば、一年単位で堆積したものの年代が特定できる。どの年代どういう砂が堆積したかによって、その当時を気候を読み解くことに繋がるのだが、中でも炭素14年代測定法の精度向上に大きく寄与した。この年代測定法とは、生物や植物が死滅した年代を特定する方法で、放射性崩壊して窒素14に変化する炭素14が、どれだけ体内に残っているかで死後何千年、何万年が経過したのかを特定する手法である。体内の炭素14の初期濃度は大気中と同じと考えることができるのだが、この大気中の炭素14濃度は年代ごとにバラつきがあるという問題点があった。その問題点を解決したのが水月湖の年縞堆積物であり、年縞中に堆積していた植物の葉から炭素14の崩壊量を測定し、年縞によりその植物が死滅した正確な年代を把握することで、各年代の大気中の炭素14濃度を特定することに成功した。これは、炭素14測定法の換算表(イントカル)に採用された。


・なぜ人類は氷期に農耕を行わなかったのか？

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古気候学・地質年代学の導入として，主に水月湖に堆積する年縞の研究について説明される。ミランコビッチ理論との関連も面白い。

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あつかうテーマの壮大さ、面白さ、さらに読みやすさから、全ての人にお勧めしたい2017年発行のブルーバックスの1冊です。

本書があつかうのは古気候学。有史以前の気候変動を解明する研究で、基本的には地質学の一分野。解明する手段としては、放射性炭素法、花粉分析、年輪年代学などがありますが、本書が主題とするのは福井県にある水月湖の「年縞」です。
年縞とは、湖底などの堆積物によってできた縞模様のこと。
水月湖の底には、７万年以上の歳月をかけて積み重なった年縞があり、いくつかの奇跡が重なってできた世界的に珍しい貴重なもので、考古学や地質学における年代測定の「世界標準」になっています。
縞模様は季節ごとに異なるものが堆積することにより形成され、春から秋にかけては土やプランクトンの死がいなどの有機物による暗い層が、晩秋から冬にかけては、湖水からでる鉄分や大陸からの黄砂などの粘土鉱物等によりできた明るい層が１年をかけ平均0.7mmの厚さで形成されます。したがい、年縞に含まれる花粉の化石を調べれば、当時の植物分布がわかるし、現在の表層花粉と比較分析すれば当時の気温も推定できることになります。

著者の中川毅さんは立命館大学古気候学研究センター長。水月湖底の年縞を世界標準にしたプロジェクトのリーダーであり、「時を刻む湖」(岩波科学ライブラリー)の著書もあります。

地球は365.25日かけて公転しますが、その軌道はおよそ10万年の時間をかけて、円くなったり長細くなったりを繰り返します。一方、南極の氷に含まれる酸素と水素の同位体比から復元した、過去80万年の気候変動を見ると氷期と温暖期は10万年ごとにリズミカルに繰り返しています。大雑把に言えば、公転が円い時期は氷期であり、細長い時期は温暖期となります。
しかし、水月湖の湖底から見える風景はもっと複雑です。

○氷期と間氷期が繰り返す中、人類誕生以来、その歴史の大半は氷期だった。
○現代の温暖化予想は100年で最大5℃の上昇だが、今から1万1600年前、わずか数年で7℃にも及ぶ温暖化が起きていた。
○東京がモスクワになるような、今より10℃も気温が低下した寒冷化の時代が繰り返し訪れていた。
○温暖化と寒冷化のあいだで、海面水位は100メートル以上も変動した。
○縄文時代の始まりは日本における温暖期の開始時期
○平均気温が毎年激しく変わるほどの異常気象が何百年も続く時代があった。
○氷期の終わりは世界的な農耕の拡大時期
○夏の日射量が、中緯度の気候を左右する決定的な要因のひとつ。日射量は23,000年で一巡する歳差運動に影響する。夏の日射量が多い年は温暖となる

さらに、「氷期が終わって気候が安定してから、今まですでに1万1600年もの年月が流れている。古気候学の知見によれば、過去3回の温暖な時代はいずれも、長くても数千年しか持続せずに終わりを迎えた。つまり今の温暖期は、すでに例外的に長く続いているのである」という恐ろしい見解もあります。
そして著者は「不測の事態を生き延びる知恵とは、時間をかけて『想定』し『対策』することではない。(中略)必要なのは、個人のレベルでは想定を超えて応用のきく柔軟な知恵とオリジナリティーであり、社会のレベルでは思いがけない才能をいつでも活躍させることのできる多様性と包容力である」と断言します。

とにかく面白いブルーバックスの科学読み物。老若男女全ての人にお勧めしたい本です。

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福井県の水月湖での研究結果から、過去の気候変動について解き明かす。そして未来がどうなっていくのかについて論じる。

いずれ寒冷期が来ると思う、生活は大変なことになるなあ。目先の温暖化ではなく、大きな時間の流れから物事を考えるための一冊です。

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気候変動を10万年単位で捉えるとどう見えるのか、今後どうなりそうか、わかりやすく解説されている。

温暖化が叫ばれて久しいが、10万年単位で見ると、現代は氷河期間の比較的安定した時期とのこと。すなわちまた氷河期に入る可能性があるようだ。

もちろん過度な温暖化に繋がらないようなアクションも必要だが、他方、近視眼的になりすぎず、冷静に気候変動を捉える必要性を感じた。

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いやー面白かったし、自分の教養が深まったと実感できる本。異常な温暖化が注目されるけど、今後注意すべきは氷期なんだね。