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地球温暖化:海洋溶存有機炭素の通気によって駆動される始新世の地球温暖化現象

Nature 471, 7338 doi: 10.1038/nature09826

「超温暖期」は、暁新世と始新世(約65〜34 Myr前)における6つの期間として知られる、地球が急速にかつ著しく温暖化した時期である。最も極端な超温暖期は暁新世/始新世境界温暖極大期(PETM、56 Myr前)に地球が5〜7 °C温暖化した約170 kyrの期間であった。PETMには埋没堆積物という炭素貯蔵庫からの温室効果ガスの大量放出に起因すると広く考えられており、他の比較的穏やかな超温暖期も堆積物炭素の放出と関連するとされてきた 。本論文では、2.4 Myr間にわたる始新世の新規な深海記録を用いて、比較的穏やかな超温暖期はこれまでに報告されていたよりもずっと頻繁に起こっており、地球軌道の離心率によって整調され、PETMより継続期間が短く(約40 Kyr)、回復期がより急速であったことを示す。これらの知見は、PETMとは根本的に異なる強制機構とフィードバック機構が働いたことを示しており、堆積物貯蔵庫からの炭素の掘り出しとその後の埋め戻しではなく、容易に交換可能な地球表面の貯蔵庫の間での炭素再配分が関与している。この記録は、海洋内部の換気(酸化の強化)によって、溶存有機炭素の海洋からの大規模な放出(少なくとも1,600ギガトン)が繰り返し起こったことを示すものと解釈される。始新世の超温暖期ごとにその後の炭素サイクルが急速に回復していることは、PETMについて考えられている珪酸塩岩石の風化というずっとゆっくりとした過程ではなく、海洋によって炭素が再隔離されたことを強く示唆している。この知見は、これらの際立った気候温暖化事象は、埋没堆積物起源からの炭素放出の繰り返しによるものではなく、地球の歴史の初期からよくみられた表層炭素の再配分パターンによって駆動されたことを示唆している。

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