Bolinほか(1986年)「温室効果、気候変化、生態系」の本のまとめの訳

次の本の「Executive summary」の部分を日本語訳したものです。

• Bolin, B., Döös, B.R., Jäger, J. and Warrick, R.A., eds., 1986: The Greenhouse Effect, Climatic Change and Ecosystems (SCOPE 29), Wiley, 541 pp.

この本は、当時 国際学術会議(ICSU, International Council for Science)のもとにあった 環境問題科学委員会(SCOPE, Scientific Committee on Problems of the Environment)の報告書です。 全文(英語)が 2009年3月26日現在 http://www.icsu-scope.org/downloadpubs/scope29/index.htmlから、 2012年7月10日現在 http://scopenvironment.org/downloadpubs/scope29/index.html からオンライン公開されていました。 2019年7月3日現在、上記のページはなくなってしまいました。 http://web.archive.org/にアーカイブコピーがあり、 本文は見つかりますが、画像ファイルの形で含まれていた図表は見つからないことがあります。 【なお、2024年2月9日現在、SCOPE報告書の多数の巻がつぎの2つのサイトからオンライン公開されていますが、 いずれにも第29巻はふくまれていません。 https://scope-environment.org/books ; https://scope.dge.carnegiescience.edu/】

日本語訳は、増田が1989年に授業の教材に使うために作ったものですが、 2009年にHTML形式にするとともに用語を少し改訂しました。

内容は1986年に出版されたものですから、 2009年現在の最新情報ではないことにご注意ください。 (実際は、当時わかっていたことの大筋は今も有効ですが、 当時わからなかったことでその後わかってきたことがいろいろあります。)

温室効果、気候変化、生態系

まとめ (Executive summary)

大気中のいくつかの微量気体、特に二酸化炭素(CO₂)、一酸化二窒素(N₂O)、メタン(CH₄)、クロロフルオロカーボン、対流圏オゾンの量がふえ続けている。これらの気体はいずれも入射する短波放射に対しては透明だが、長波放射を吸収し射出するので、地球の気候に影響を与える。これらの気体をこの報告では温室効果気体と呼ぶ。

CO₂その他の温室効果気体の濃度の増加は、地表面や大気下層の温度上昇をもたらす。その結果としての気候の変化やその影響(たとえば、海水位、農業、林業などへの)は、特にこれらの気体のどれが原因であるかと関係なく推定することができる。しかし、ある与えられた時点の温暖化にそれぞれの気体がどれだけ寄与しているかを見積もり、それらの有害な効果を減らすための戦略をたてるためには、それぞれの温室効果気体の効果を別々に研究する必要もある。

これまでの二酸化炭素問題の評価をふりかえると、いくつかの基本的な点では合意が得られている。生物圏からの正味のCO₂放出(森林破壊と土地利用変化による)は、それ自体では有意な大きさの気候変化を起こすほど大きくはない。一方、化石燃料の埋蔵量は、将来に高い消費速度で開発が続けられれば、気候変化を起こすのに充分なだけある。

また、気候変化の地域的なパタンの予測はまだできないということについてもほぼ合意が得られている。そこで、高いCO₂濃度と気候変化が生態系や人間活動にどのように影響するかも、予測できない。これがおそらく、これまでの研究の将来の行動への提言に関する不一致の主要な原因の一つである。

CO₂の放出

• 1958年に始まった観測により、大気中のCO₂濃度は1958年の315ppm(体積比)から1984年の343ppmまで増加したことは明らかである。化石燃料の燃焼と土地利用の変化によって大気に放出されたCO₂の量もわかっており、観測された大気中のCO₂量の増加をこれらの人間活動に関係づけることができる。
• 「産業革命前」(19世紀なかば)の大気のCO₂量は、氷河の氷に閉じ込められた空気の直接測定、分析によれば、275±10ppmである。
• 化石燃料(おもに石油、ガス、石炭)の燃焼は、現在、世界のエネルギー需要の約80%をまかなっている。将来のCO₂の放出は、この世界の需要がどのように変わるか、また将来のエネルギー供給のなかで化石燃料がどのような役割りをになうかに依存する。しかし、短期(20-30年)でさえ、エネルギー利用の将来見通しは明らかでない。
• 今回の評価では、2050年にありうるCO₂放出の上限を炭素として20Gt[ギガトン]/年、つまり現在の放出量(炭素として約5Gt/年)の約4倍とした。これより大きな値は、環境、社会および産出体制の面からみてありそうもない。
• 2050年のCO₂放出の下限は炭素として2Gt/年とした。この値は、将来の化石燃料の消費を制限する(エネルギー需要を減らすとともに、化石燃料以外のエネルギー源の利用をふやす)世界的、持続的な努力のもとで達成可能と考えられる値である。
• 森林破壊や土地開発は将来の大気のCO₂の主要な源ではない。木や土壌に蓄えられている炭素は化石燃料の埋蔵量に比べるとずっと少ない。
• 化石燃料の利用に関する政策決定には、気候の変化を通じてのCO₂放出の負の効用のほかに、その他のしくみによる化石燃料の環境への影響(たとえば大気汚染、大気中のオゾン濃度の増加、酸性雨)も考慮に入れるべきである。

大気中のCO₂濃度の増加

• 全球の炭素循環の理解は、最近進歩した。それにもかかわらず、全球の炭素収支を合わせることはまだできていない。しかし、残された不確かさは、大気のCO₂濃度の将来の見積もりに関する結論に深刻な影響を与えるものではない。
• CO₂放出量が今後の40年間、一定あるいは非常にゆっくり(0.5 % /年)ふえるものとし、その後もゆっくりとふえるものとすると、21世紀の終わりの大気中のCO₂濃度は440ppm未満(つまり産業革命前にくらべて60%増以内)におさまるだろう。
• 現在のCO₂放出量の増加率(1973年以後の平均で1-2%/年)が今後40年続くとし、それから増加がゆるむとすると、21世紀の終わりころには、CO₂濃度は産業革命前の2倍に達するだろう。
• 上限のシナリオでは、CO₂濃度は21世紀の中ごろに2倍になり、下限のシナリオでは、2100年を過ぎても2倍にはならない。

その他の温室効果気体とエーロゾル

• CO₂以外の温室効果気体(特に、N₂O、メタン、対流圏オゾン、クロロフルオロカーボン)の濃度の増加による平衡温度の変化は、現在までのところ、CO₂だけによる気温の変化のほぼ半分と見積もられている。 これらの気体のうちには、濃度およびその結果としての気候変化に対する相対的な重要性がCO₂の場合よりも速く増加しているものがある。
• 現在の傾向が続けば、CO₂以外の温室効果気体の気候変化に対する役割りは、数十年のうちに、CO₂と同じ程度に重要となる。大気中のCO₂とその他の温室効果気体の濃度の合わせた効果は、おそらく21世紀の30年代くらいには、CO₂の倍増に相当する可能性がある。
• クロロフルオロカーボンが、特に対策がとられなければ、数十年のうちに、放射に関する大気の特性に影響するCO₂に次ぐ温室効果気体となる可能性がある。一方、これの規制は、CO₂放出の制限にくらべて達成しやすいだろう。
• 大気中のメタン、N₂O、オゾンの濃度を決める全地球的生物・地球化学サイクルについての人類の知識はまだ不充分なので、これらの物質の濃度を減らしたり将来の増加をおさえたりするための政策決定の基礎とすることができない。
• 大気中のエーロゾル(固体・液体微粒子)の濃度の増加による気候変化は過去には重要ではなかったが、将来、特に地域的には重要となる可能性は除外できない。将来のエーロゾル濃度の変化の予測は全く不確かである。

気候の変化

• 気候モデルの結果の評価によれば、次の結論が得られる。大気中のCO₂濃度倍増に相当するCO₂その他の温室効果気体の増加にともなう平衡応答の全球平均地上気温の(現在との)差は、1.5℃と5.5℃の間になると思われる。この広い範囲の内でいずれの部分も可能性を残しているが、この範囲の下半分の値である可能性が高い。
• 最近100年間の観測された平均気温の上昇(0.3℃〜0.7℃)は、CO₂その他の温室効果から予測される範囲(0.3〜1.1℃)の範囲ではあるが、統計学的に厳密な議論で温室効果に結びつけることはできない。
• CO₂倍増の結果として期待される全球平均気温の変化は、最終氷期から現在の間氷期までの気温の変化と同じ程度である。
• 大陸規模や地域規模の気候変化は、まだ信頼のおけるモデル化はできていないが、温暖化が高緯度で強調されるであろうということ、および北半球中緯度の大陸では夏に乾燥する頻度がふえるかもしれないということが示唆されている。

海水位の変化

• 全球平均の海水位は、第20世紀の間に12±5cm上昇した。
• 今世紀の初めからの観測された変化に基づいて経験的に見積もると、全球の1.5℃から5.5℃の温暖化にともなう海水位の上昇は20から165cmとなる。この上昇に寄与する主な要因は海水の熱膨張だろう。
• 西南極氷床の崩壊はさしせまったものではなく、起こるとしても1世紀以上かかると思われる。ただし、多くの雪氷学者は、この可能性について信頼できる評価をするためにはさらに研究が必要だと考えている。

生態系への影響の評価

• 遠い過去の気候変化の証拠に基づけば、大気中のCO₂濃度倍増の気候モデル実験で得られているような規模の将来の気候の変化が、全球の生態系に重要な影響を与えることはまちがいない。
• 生態系への将来の影響の予測は現在できない。気候変化の地域規模での信頼のおける予測がないこと、およびCO₂と気候変数との植生に対する複合効果に関する知識が不足していることによる。予測は不可能であるが、CO₂濃度や気候変数の変化量を与えたときにどんな方向にどんな大きさの変化が起こるか、またどの地域のどのような環境の変化について将来の政策の議論を起こす必要があるか、ということを考えるための感度研究は有意義である。

農業への影響

• 一般に、CO₂濃度の増加の直接の作物収穫への影響は有益なものである。植物個体についての室内実験によれば、気候変化がなければ、CO₂濃度倍増は、作物の種類や生育条件にもよるが、C4作物(トウモロコシ、ソルガム、サトウキビなど)の収穫には0から10%、C3作物(コムギ、ダイズ、イネなど)の収穫には10から50%の増加をもたらす。
• ありうる気候の変化に対する作物の収穫の感度(CO₂濃度の直接の影響を別にして)の解析について、これまでの多くの研究は温帯の穀物生産の中心地帯の平均収穫量に焦点をしぼっていた。熱帯、亜熱帯のこと、気候変化に敏感な生産の周辺地帯のこと、起こりうる年々の極端な天候のことはあまり論じられてこなかった。
• 作物への影響評価の結果で一致が見られていることは、北アメリカと西ヨーロッパの温帯の中心農業地帯でのコムギとトウモロコシの収穫量に対して、平均気温の高くなることは不利な要因だということである。現在の技術と作物の品種を前提とすると、気温が2℃上がり降水量に変化のない場合、平均収穫量は10±7%下がるだろう。降水の増加があればこの減少は部分的に打ち消されるが、より乾燥すればさらに収穫は減る。生育期間の長さの変化や、極端な天候の出現頻度の変化も重要な影響をもたらす可能性がある。
• 農業地帯の周辺部では、気候変化の結果、耕作パタンの空間的移動が起こるだろう。数少ない周辺地域の解析によれば、中・高緯度での穀物生産地域では、技術や経済的制約が変わらないとして、1℃の変化に対して数百kmの水平的移動が起こりうる。北アメリカでは、この変化は今世紀の間に起こった移動と同じ規模である。寒冷な山地の生産限界付近では、1℃の変化に対して100m以上の高さの移動が起こりうる。
• 農業生産と商業のモデルによれば、農業は多くの地域で数多くのフィードバックを通じて環境の変化に適応していく。長期的には、そのような地域の食料生産は、気候変化よりも技術、価格、政策の変化に敏感であるように見える。これらの要因はかなりのところ制御可能である(気候はそうでない)。

森林への影響

• 今のところ、CO₂濃度の増加の、世界の森林の生産量、種間の競争、大きさや空間的広がりなどに関する直接の影響に関してはっきりした結論は得られていない。これは、問題となる種類の木について充分な実験、ことに1世代以上にわたる実験的証拠が得られていないからである。また、個々の葉あるいは植物個体の短期の応答から複雑な森林生態系の応答まで、スケールの違いを越えることに含まれる大きな不確かさのためである。
• もし実際に、CO₂濃度の増加の結果、木の個体の成長率が長期的にみて大きくなるとすれば、商業的植林地では生産性の増加が期待できる。しかし成熟した自然の森林では、生物物質量の回転速度は速くなるだろうが、生産性の増加はあまり期待できない。
• 森林の気候変化への感度の解析が森林シミュレーションモデルを使って行なわれた。その結果では、現在の気候モデルでCO₂倍増の結果起こるような規模の温度上昇は、森林生態系の構成、大きさ、位置に、中期・長期的に、かなりの影響を与える可能性がある。
• 気候モデルの予測によれば、温室効果気体濃度の増加にともなう温度上昇は、温帯や低緯度よりも高緯度で大きい。高緯度の自然の森林は一般に、特に亜寒帯林は、温度変化に特に敏感である。したがって、暖かい状況では、亜寒帯林の広がりは減り、またその限界は極側に移動する可能性がある。
• 熱帯・亜熱帯の森林は、温度よりも降水量の変化に敏感であろう。しかし、降水量の将来の変化については非常に不確かであり、また熱帯の生態系が気候変数の変化から受ける影響をシミュレートするモデルがないので、今のところ熱帯の森林の将来の気候変化について予測めいたことをすることは今のところ事実上不可能である。

　温室効果気体の放出による気候の変化にともなう問題は、現在の長期的環境問題のなかで特に重要なものの一つとして考えるべきである。人間活動によって起こされている、われわれの環境の変化はこのほかにもある。たとえば大気汚染、酸性雨、森林破壊などである。これらを同時に考慮する必要がある。このようにしてこそ、環境全体と世界の社会との相互作用についての総合的、現実的な認識に達することができる。それは長期的な困った結果を避けるための政策や提案をじっくりと考えるために必要なことである。