偶然？ メカニズムあり？ 地球の気候が長期的には安定状態を幾度も取り戻してきた理由とは

マサチューセッツ工科大学 (MIT) の研究では、地球には「安定化フィードバック」メカニズムがあるという...... Elen11-iStock

＜太古の昔から、二酸化炭素を封じ込める天然のメカニズムが機能してきたという＞

地球温暖化など気候変動への対応が叫ばれる昨今だが、地球は元来、ある程度の気候の変化を乗り越えるしくみを備えているようだ。米マサチューセッツ工科大学（MIT）のチームが、地球は自らを安定化させる機構を備えているとする研究成果を発表した。

研究チームはMITによるプレスリリースを通じ、「地球の気候は、地球規模の火山活動から惑星全体が冷え込む氷河期、そして太陽の放射エネルギーの変化に至るまで、いくつかの大規模な変化を経験してきました」と述べている。

歴史的に見れば、現在人間社会が排出している温暖化ガス以外にも、気候変動の要因はいくつも存在してきたとの説明だ。チームはまた、「そして37億年の時を超えてなお、生命は脈動を続けています」とも述べ、生物たちが数々の変化を乗り越えてきたと指摘する。

こうした灼熱の時代から極寒の時代までを経て、長期的に見れば地球の気候は安定状態を幾度も取り戻してきた。チームが科学ジャーナル『サイエンス・アドバンシズ』上で発表した論文によると、地球には「安定化フィードバック」と呼ばれるしくみが存在し、これが一定の状態に気候を落ち着かせているのだという。

岩石の風化によって二酸化炭素が固着

同論文によると、安定化フィードバックの具体的なしくみは、ケイ酸塩岩と呼ばれる岩の風化によってもたらされるようだ。

ケイ酸塩は、洗濯洗剤や食器用洗剤などにも配合される身近な化学物質だ。二酸化ケイ素とともに、地殻の主要な構成要素にもなっている。

このケイ酸塩を主成分とするケイ酸塩岩は、風化の過程で二酸化炭素を固着する性質がある。大気中の二酸化炭素を固形物に取り込み、海洋堆積物として水中深くに沈殿することで、大気中の二酸化炭素濃度を下げるのだという。大気中の二酸化炭素濃度が高いほど固着が起こりやすいため、温暖化が自然と抑制される。

これまでにも、同作用が温暖化抑制に貢献しているのではないかとする議論はあった。しかし、継続的な安定効果をもたらしていると裏付けるデータは存在せず、安定化フィードバックは証明されてこなかった。

研究チームは今回、過去の気候を研究する古気候学の分野のデータを参照し、6600万年分の気温を解析した。すると、数十万年の周期で気温の変動が抑制されるというパターンを発見できたという。この周期は、ケイ酸塩の風化が気候に作用するまでの時間とほぼ一致する。

地球はより長期的な危機を「運」で乗り切ってきた

科学ニュースサイトのサイテック・デイリーは、「この安定化フィードバックにより、過去の地質学において、気候上の劇的な変動を経て地球がなぜ居住可能な状態に維持されてきたのかを説明することができる」と評価している。

ただし、この仮説は数十万年スケールの気候変動には当てはまるものの、それより長期的な周期での変動を抑制する効果は得られないようだ。

では、より長期的なサイクルでの変動をなぜ乗り越えることができたのかというと、そこには偶然が大きく作用していると考えられている。

論文共著者であるMITのダニエル・ロスマン教授（地球物理学）は、サイテック・デイリーに対し、「2つの見解があります」と説明している。地球の気候は偶然一定に保たれてきたのだと考える学者たちがいる一方、他方は安定化フィードバックの存在が欠かせなかったと考えているという。

ロスマン教授としては、その両方が必要だったとの立場だ。数十万年スケールで安定化フィードバックが機能してきたうえで、より長期的な危機の回避については「純粋な運もおそらくは一役買っていたでしょう」と教授は話している。