Research press release

気候変動の転換点を検出するための努力

Nature Climate Change

Tell-tale signs of tipping

気候変動の転換点が近づいていることを示す早期警報システムは、原理的に可能であり、これによって社会に対するリスクを大きく減らせる可能性があることが明らかになった。この見解を示したT Lentonの総説論文が、Nature Climate Change(電子版)に掲載される。

転換点は、1つのシステムの外部で生じた比較的小さな変化が、そのシステムの中に過度とも思われる応答を強制し、その結果、そのシステムが1つの安定状態からもう1つの安定状態に移行する時に起こる。人間社会では、内乱が、そうした変化となることがあるが、気候システムでは、アマゾン熱帯雨林の立ち枯れやグリーンランド氷床の融解といった物理的なインパクトが、それにあたる。転換点を予測し、早期警報を実現可能なものとすることは、非常に難しい課題となっている。

T Lentonは、気候変動の転換点の早期警報に関する最近の科学的進歩を考察し、擾乱や変動幅の増加に対する応答の遅さのようなシステム内の変化を検出するための統計的手法と早期警報システムの開発に必要な研究を中心に論じている。

これと関連して、M InmanのFeature記事では、生態系における突然の急激な変化の検知をめざした研究の進展を考察している。湖の生産力低下のような小規模な変化のほうが防止しやすいと考えられ、コンピューターモデルや野外調査データを利用した最近の研究には、小規模な変化を検出し、それを他の生態系にスケールアップできる可能性を示す有望な徴候が見られる。もし、そうであれば、科学者は、脆弱な生態系を特定し、レジームシフトを未然に防止するという目標に近づけるかもしれない。

Early warning systems of approaching climate tipping points are possible in principle and could considerably reduce risks to society, reports a review published online in this week in Nature Climate Change.

A tipping point occurs when a relatively small external change forces an apparently disproportionate response in a system, shifting it from one stable state to another. In society such change can be marked by civil unrest; in climate systems it is marked by physical impacts, such as dieback of the Amazon rainforest or melting of the Greenland ice sheet. Predicting tipping points, such that early warning becomes feasible, has proved elusive.

Tim Lenton considers recent scientific progress on the early warning of climate tipping points, focusing on statistical techniques for detecting the change in a system, such as a sluggish response to disturbance or increased variance, as well as the research needed to develop early warning systems.

In a related feature article, Mason Inman looks at the progress that scientists are making in detecting abrupt change in ecological systems. Small-scale changes, such as the point at which a lake becomes unproductive, could be easier to prevent, and new studies — drawing on both computer models and field data — offer encouraging signs that detecting changes at this level is possible and may scale-up to other systems. If so, then scientists will be one step closer to identifying vulnerable systems and stopping regime shifts before they happen.

doi: 10.1038/nclimate1143

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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