Lee Hannah (2011, 2015) Climate Change Biology

  • Lee Hannah, (2011), 2015: Climate Change Biology (Second Edition). London: Academic Press (an imprint of Elsevier), 455 pp. ISBN 978-0-12-420218-4 (paperback).

2019年7月、人為起源気候変化(地球温暖化)の生物多様性への影響と対策をおもな話題にした Lovejoy & Hannah (2005) の本のなかまのどんなものが出版されているかしらべていて、同じ編者による2019年の本のほかに、編者のひとりによるこの本をみつけた。2011年初版、2015年第2版だ。2020年1月に第3版が出るという予告もみつけたのでまよったのだが、今学期の授業の学生に紹介したいので、すぐ注文した。

この本はあきらかに、アメリカの大学の初級の授業の教科書にすることを想定して書かれている。著者は climate change biology というdisciplineをつくろうとしているらしいが、わたしはそれがなりたつかはうたがわしいと思う。しかし、大学の授業科目としてはなりたちうるだろう。本書は、学生が(高校レベルの物理・化学・生物は前提としていると思うが) 気候変化についても生物についても大学でははじめて学ぶことを想定して提示のしかたをくふうしているようだ。いろいろな論文や解説から(大部分カラーで)図を引用していて、本書の入門的説明だけでそこにしめされたものを正確に理解することはむずかしいと思うが、事例によって専門家の感覚になじむ面ではよいのかもしれない。おもに図の引用もとをあげた巻末の参考文献リストのほかに、各章末に読書案内(further reading)がついているのもよい教育的配慮だと思う。ただし、日本の学生の感覚からすると値段が高すぎる。日本の通信販売で買って、ペーパーバックで1万1千円だった。そして第3版の予定価格は1万4千円以上だそうだ。アメリカの大学ならば、図書館を利用したり先輩からゆずりうけるなどして安くあげる学生もいるだろうが。

まだとおして読んでいないのだが、目次を書きぬいた段階で、章・節の表題から内容を推測したメモを書いておく。

本の構成はLovejoy & Hannah 編の2冊の本それぞれの構成とだいたい対応しているが第5部をふたつにわけたものにあたる。ただし、その2冊の本よりも、気候変化そのものの話題が多い。

第1部は序論で、第1章には本書の主題の説明、第2章には気候変化、とくに地球温暖化のしくみと予測型シミュレーションについての説明がある。

第2部は、人為起源気候変化の影響が生物圏にどのようにあらわれているか。第3章では種[しゅ]ごとの生育地域がずれること、第4章では季節的タイミングがずれること、第5章では生態系の変化をあつかう。

第3部は、地球史的過去の、気候変化の影響が生物圏にあたえた影響について。第6章では陸上、第7章では海洋、第8章では淡水の生態系を論じ、第9章では生物種の絶滅を論じる。

第4部は、近未来の気候変化が生物圏にどのような影響をあたえるか。第10章は実際の生物をつかった実験からわかること。第11章は計算機上に実現されたモデルのこと。第12章は気候変化によっておこりうる生物種絶滅のリスクを推定すること。第13章は「生態系サービス」について。

第5部は、気候変化の可能性をふまえて、野生生物保護はどのようにしたらよいか。第14章は保護地域をどのように設定し運営するか。第15章は保護地域の連続性を確保すること。第16章は絶滅危惧生物種の保護。

第6部は、地球温暖化の対策と生物圏とがどうかかわるか。ただし対策のうち適応策は第5部に出てくるのでここではくわしく論じていないばあいがおおい。第17章は国際政治の場で検討されている地球温暖化対策の概論。第18章は排出削減策(いわゆるジオエンジニアリングにもすこしふれている)と、そのいろいろな方法が生態系・生物多様性におよぼすリスク (再生可能エネルギー利用のための土地利用改変の影響など)。第19章は炭素循環の基本と、二酸化炭素吸収源としての生態系について。第20章は、対策を立案する際には生物圏へのインパクトを含めたリスクアセスメントが必要であること。

文献

  • Thomas E. Lovejoy & Lee Hannah eds., 2005: Climate Change and Biodiversity. New Haven CT USA: Yale University Press. [読書ノート]
  • Thomas E. Lovejoy & Lee Hannah eds., 2019: Biodiversity and Climate Change — Transforming the Biosphere. New Haven CT USA: Yale University Press, 387 pp. ISBN 978-0-300-20611-1 (paperback).[読書メモ]

折りかえしのあとに目次をつける。

Acknowledgments
– – Using the figures
Section 1. Introduction
– Chapter 1. A new discipline: climate change biology
– – A greenhouse planet
– – Boundaries of life
– – Shifting interactions
– – Chemistry of change
– – Linkages back to climate
– – Climate change biology
– Chapter 2. The climate system and climate change
– – The climate system
– – Evolution of the earth’s climate
– – Natural drivers of change
– – Major features of present climate
– – Stable states of the system
– – Human-driven changes: rising CO2
– – Rapid climate change
– – The velocity of climate change
– – Modeling the climate system
– – Regional climate models
– – Commonly used GCMs
– – Emission pathways
– – GCM outputs
– – Biological assessments with downscaled data
– – Further reading
Section 2. The impacts of human induced climate change
– Chapter 3. Species range shifts
– – First sign of change: coral breaching
– – First changes on land
– – Mounting evidence of range shifts
– – Patterns within the patterns
– – Extinctions
– – Freshwater changes
– – Pests and pathogens
– – Further reading
– Chapter 4. Phenology: changes in timing of biological events due to climate change
– – Arrival of spring
– – Freshwater systems
– – Spring ahead, fall behind
– – Tropical forest phenology
– – Marine systems
– – Mechanisms: temperature and photoperiod
– – Life-cycles of insect herbivores
– – Timing mismatches between species
– – Further reading
– Chapter 5. Ecocystem change
– – Tropical ecosystem changes
– – Cloud forests
– – Temperate ecosystem change
– – High mountain ecosystems
– – Glacier and snowpack-dependent ecosystems
– – Polar and marine systems
– – Polar food webs: changes in the southern ocean
– – Tropical marine systems
– – Pelagic marine systems
– – Ocean acidification
– – Ecosystems feedbacks to climate system
– – Further reading
Section 3. Lessons from the past
– Chapter 6. Past terrestrial response
– – Scope of change
– – The earth moves
– – Climate runs through it
– – Fast and far: the record of the ice ages
– – Ice racing north america and europe
– – Out of land: the southern temperature response
– – North meets south
– – Rapid change: the Younger Dryas
– – Tropical responses
– – Milankovitch forcing in the biological record
– – Lessons of past change
– – Further reading
– Chapger 7. Past marine ecosystem changes
– – Effects of temperature change
– – Effects of sea-level change
– – Changes in ocean circulation
– – Changes in ocean chemistry
– – Further reading
– Chapter 8. Past freshwater changes
– – Lakes as windows in past climate
– – Types of freshwater alteration with climate
– – Freshwater biotas, habitats, and food changes
– – Deep time: pace of evolution and species accumulation
– – Recent-time [tertiary and pleistocene] records of change
– – Fast forward
– – Further reading
– Chapter 9. Extinctions
– – The five major mass extinctions
– – Causes of extinction events
– – Climate as the common factor in major extinctions
– – Impacts and climate
– – Does climate change always cause extinction?
– – Climate and extinctions in deep time
– – The past 100 million years
– – The past 2 million years: extinction at the dawn of the ice ages and the pleistocene extinctions
– – The missing ice age extinctions
– – Patterns in the losses
– – Further reading
Section 4. Looking to the future
– Chapter 10. Insights from experimentation
– – Theory
– – – Warming
– – – Effects of elevated CO2
– – – Shading and UV light
– – Laboratory and greenhouse experiments
– – – Ocean acidification experiments
– – – Experiments on terrestrial systems
– – Field experiments
– – – Warming methods
– – – Simulation of drying and increasing precipitation
– – – Free air CO2 methods
– – Results of whole-vegetation experiments
– – Results of field CO2 experiments
– – Arctic experiments
– – Further reading
– Chapter 11. Modeling species and ecosystems response
– – Types of models
– – Dynamic global vegetation models
– – Species distribution models
– – Gap models
– – Modeling aquatic systems
– – Earth system models
– – Further reading
– Chapter 12. Estimating extinction risk from climate change
– – Evidence from the past
– – Estimates from species distribution modeling
– – Species-area relationship
– – A question of dispersal
– – The problem with endemics
– – Checking the estimates
– – Not just about polar bears anymore
– – Are a million species at risk?
– – Why the future may not be like the past
– – Further reading
– Chapter 13. Ecosystem services
– – Food provision — marine fisheries
– – Water provisioning
– – Carbon sequestration
– – Fire
– – Tourism
– – Ecosystem-based adaptation
– – Coastal protection
– – Water supply
– – Food production
– – Disaster risk reduction
– – Further reading
Section 5. Implications for conservation
– Chapter 14. Adaptation of conservation strategies
– – Early concepts of protected areas and climate change
– – Protected areas planning
– – Planning for psersistence
– – Resistance and resilience
– – Protected-area management
– – Marine protected areas
– – Protected areas for climate change
– – Further reading
– Chapter 15. Connectivity and landscape management
– – Area-demanding species
– – Migratory species
– – Species range shifts
– – Planning for connectivity
– – Managing connectivity in human-dominated landscapes
– – Planning for climate “blowback”
– – Regional coordination
– – Monitoring
– – Further reading
– Chapter 16. Species management
– – Threatened species
– – Climate change impacts on threatened species
– – Species threatened by climate change
– – Assessing species threatened by climate change
– – An iconic example
– – Managing species threatened by climate change
– – – Removing other stressors
– – – In situ managements
– – – Assisted migration
– – – Species rescue
– – Resources for the job
– – Further reading
Section 6. Finding solutions: international policy and action
– Chapter 17. International climate policy
– – United nations framework convenction on climate change
– – Intergovernmental panel on climate change
– – Carbon markets
– – Reduced emissions from deforestation and degradation
– – Adaptation
– – Why doesn’t it work?
– – Further reading
– Chapter 18. Mitigation: reducing greenhouse gas emissions, sinks, and solutions
– – Stabilizing atmospheric greenhouse gase concentrations
– – Practical steps for the next 50 years
– – Energy efficiency
– – Renewable energy sources
– – – Solar energy
– – – Wind energy
– – – Biofuels
– – – Hydropower, tidal power, and geothermal power
– – Nuclear power
– – The end of oil
– – Clean coal?
– – Tar sands, oil shales and fracking
– – Geoengineering
– – Extinction risk from climate change solutions
– – – Wedge beyond 50 years
– – – Past experience
– – Land use requirements of alternate energy
– – – Solar and wind
– – – Biofuels
– – – Hydropower, tidal power, and geothermal power
– – – Nuclear power
– – – Estimating extinction risk
– – Short-term wedges and long-term pathways
– – Further reading
– Chapter 19. Carbon sinks and sources
– – The carbon cycle
– – Slow carbon
– – Fast carbon
– – Ocean carbon cycle
– – Tererstrial carbon cycle
– – Human influence on the carbon cycle
– – Recent trends in terrestrial sources and sinks
– – Carbon cycle and carbon sequestration
– – Getting CO2 back
– – Further reading
– Chapter 20. Assessing risks, designing solutions
– – Impacts, risks, and adaptation
– – The assessment process
– – Domain and grain
– – Biological asessment
– – Stand-alone biological assessment
– – Design of adaptation solutions
– – Two examples of adaptation solutions
– – And do it again
References
Index

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