CO2増で温暖化進むと思う人が科学的にマズい訳
今の勢いで地球温暖化が進むとは言い切れません（写真：EKAKI／PIXTA）
地球温暖化の原因は二酸化炭素とされていますが、鎌田浩毅・京都大学名誉教授はそもそも二酸化炭素の量が増えても「将来、長期にわたって温暖化するという結論は科学の世界では出ていない」と言います。その詳細について、新著『揺れる大地を賢く生きる 京大地球科学教授の最終講義』を上梓した鎌田氏が解説します。
ソメイヨシノの開花日が早くなったワケ
異常気象に関する話題が、メディアに登場しない日はありません。セットのように目にするのが「地球温暖化」という言葉です。例えば「地球温暖化が人類を滅ぼす」「地球温暖化で今後気温は6℃上昇し、海水面も上がる」といった見出しが、新聞やウェブに躍っています。
COP21（気候変動枠組条約第21回締約国会議）で締結された「パリ協定」をめぐり、先進国のパワーバランスが争いごとを生んでいるのも事実です。パリ協定とは、「世界の平均気温上昇を産業革命以前に比べて2℃より十分低く保ち、1.5℃に抑える努力をする」目的のために、国際的な取り組みをすることが合意された協定のことです。
地球温暖化問題は、地球科学だけでなく、政治や経済にとっても切り離せない重要な課題でもあるでしょう。
実際に地球の平均気温を調べると、過去400年の間に高くなってきたことがわかっています。20世紀に入ってからは、気象技術の発展によって、より詳細なデータが得られるようになりました。
その20世紀以降のデータに限ってみると、例えば日本では1898年以降、100年あたり約1.1℃の割合で平均気温が上昇しています。全国でソメイヨシノの開花日がここ20年ほどで早くなり、さくら前線が早くやってくるようになったことなどは実感しやすいでしょう。
●20世紀以降の日本の平均気温の変化
図版作成：小林美和子
もう1つ、温暖化を示す根拠となるデータがあります。世界平均の海水面の変化です。それによると、1901〜2010年のあいだに、海水面は19�兢緇困靴討い泙后�水は温度が上がると膨張し、体積が増えるという性質を持っています。
そのため、地球温暖化によって海水の温度が上がることで海水の体積が増え、水位も上がったと考えられます。また、北極や南極付近にある大量の氷も、温暖化により海水温が上昇すれば融けるので、そのぶん海水の体積が増えて水位が上がります。
この状態のまま温暖化が進行すれば、2100年ごろの地球全体の平均気温が現在より約2.6〜4.8℃上昇し、海水面の平均は約45〜82 �兢緇困垢襪藩渋�されているのです。
さらに、温暖化問題で必ず話題になる二酸化炭素の濃度は、過去1000年間で280ppmから400ppmにまで上昇しています。これは急上昇といってもいい数値です。原因はすでにお気づきの通り、石油、石炭などの化石燃料を大量に使い続けたことです。これらを燃やせば、膨大な二酸化炭素が発生するからです。
地球上の温度が保たれる理由
先に、地球はバランスをとっていると述べましたが、地球の大気の温度は太陽から届くエネルギーによって決まります。地球は太陽から得るエネルギーのバランスもとっています。
つまり、太陽から入ってくるエネルギーと出て行くエネルギーがあって、それらを一定にすることで、地球の温度はほぼ一定に保たれているというわけです。太陽から地球に入ってくるエネルギーについてはイメージしやすいと思います。では、地球から出て行くエネルギーとは、具体的にどういうものを指しているのでしょうか。
太陽から地球に届いたエネルギーは、大気圏に入った後、その3割は雲などに反射されて宇宙に消えてしまいます。雨の日に飛行機に乗る場合、空港で空を見上げれば灰色の雲が見えます。しかし、飛行機に乗って雲上に出たとき、雲は眩まぶしいほどに輝いています。これは地球に届いた太陽のエネルギーを反射しているためです。つまり逃げるエネルギー3割はここで跳ね返されています。
さらに、太陽光エネルギーの2割は大気や地表に近い雲に吸収されてしまいます。結果として、太陽から地球に向かったエネルギーのうち、地上には5割ほどしか到達しません。
地上に達したエネルギーも、今度は海や陸地で反射されることにより、最終的にはほぼ同じ量のエネルギーが宇宙空間に戻っていってしまいます。宇宙衛星、スペースシャトルや、最近では国際宇宙ステーションからの映像で見る海や陸地や雲は、眩しいほどに輝いています。それはすなわち、そこで太陽光エネルギーが反射され、地上には到達していない、ということを表しています。
このように、基本的に太陽から入るエネルギーと出るエネルギーが等しいため、地球上の温度は一定に保たれています。
産業革命以降、二酸化炭素の濃度が急上昇している、と述べました。ではなぜ、二酸化炭素が増えると地球温暖化が起きるのでしょうか。二酸化炭素の何が問題なのかについて説明しましょう。
二酸化炭素には、電磁波の1つである赤外線を吸収するという性質があります。太陽エネルギーは赤外線を含みますから、二酸化炭素に吸収されます。
具体的な例でいえば、夏の日に自動車を屋外に停めておくと、車内が高温になります。これは、窓ガラスを通過して入った太陽エネルギーの一部が車内に閉じ込められ、窓の外に出ていかないため、容易に高温になるという仕組みです。
同様に野菜や植物の温室栽培やビニールハウス栽培も、こういった効果を利用したものです。二酸化炭素以外にも空気中にある水蒸気、メタン、フロンなどが同じ働きをしますが、それらを含めて「温室効果ガス」と呼ばれています。
これらの温室効果ガスが大気中に多く含まれると、宇宙に放出されるはずのエネルギーがそのまま大気中に蓄積して、地上の温度を上げていきます。そのため、大気中の二酸化炭素の量が増えれば、それだけ地上の気温が上がるというわけです。
以前、缶のスプレー剤にフロンガスが含まれていることが社会問題になったことがありました。これも、オゾン層を破壊するフロンガスを減らすために登場した「代替フロン」が、今度は温室効果ガスとして問題視されるようになったのです。つまり、結果として温室効果ガスが大気中に撒かれるということで、新たな環境問題を生み出してしまいました。
地球温暖化が進むと熱帯低気圧が減る理由
太陽エネルギーの収支バランスに狂いが生じ、地上にエネルギーが溜まり、気温が上がり続ける、すなわち地球温暖化が進むと、さまざまな現象が生じます。
例えば世界気象機関の会議での報告によると、台風の卵ともいわれる熱帯低気圧の発生数が最大で3割ほど減るといいます。熱帯低気圧は、海面と上空の温度差によって発生します。海水が温められると上昇気流が発生し、それが熱帯低気圧となります。上昇気流が生まれるためには大気との温度差が必要ですが、温暖化によってそもそも大気が暖かくなるために温度差が小さくなり、上昇気流の発生も弱くなる、という理屈です。
太平洋、大西洋などの大洋ごとの発生確率を見ると、熱帯低気圧が減る地域と増える地域に分かれるというシミュレーション結果が出ています。太平洋の北西部では、3割以上減るのに対し、大西洋の北部では6割増えるというのです。とはいえ、こうした予測はまだ研究段階にあるようです。
一方、温暖化によって海面温度が上昇することで水蒸気が多く発生し、その結果、積乱雲ができる頻度が増えます。さらに、熱帯低気圧が巨大化する可能性も高まります。
熱帯低気圧から発達して台風になりますが、海面温度が2℃高くなると、台風のエネルギーは最大2割増しになり、降雨量も3割増える、という予測もあります。これらは最速のスーパーコンピュータによる膨大な計算結果が導いた研究成果です。
現に、最近の台風は大型化しているようです。例えば2019年10月に発生した台風19号や20年9月の台風10号は非常に大型で、大規模な河川氾濫をもたらしたことは皆さんの記憶にも新しいでしょう。記録的な豪雨やいわゆる「ゲリラ豪雨」も各地で発生し、土砂崩れ等を引き起こし、多くの犠牲者が出ています。
世界に目を向ければ、きわめて高温の空気が広い範囲を覆う「熱波」や、きわめて低温の空気が流れ込む「寒波」の襲来がたびたび起こっています。さらにハリケーンが大型化したり、極端な少雨によって干ばつが起きたりして、農作物などの収穫に深刻な影響を及ぼしています。
地球は氷期に向かっている
二酸化炭素の増加がクローズアップされ、温暖化の問題点が日々強調されていますが、寒冷化について考えたことはあるでしょうか。「スノーボールアース（雪玉地球）」という言葉を聞いたことのある人がいるかもしれません。これは、地球の海洋すべてが凍結し、地球全体が凍ってしまうという「全球凍結」の状態を指す言葉です。
●地球が経てきた3つの気候状態と全球凍結
図版作成：小林美和子
もし、地球の大気に二酸化炭素のような温室効果ガスがまったく含まれていなければどうなったかを検証すると、地表の平均温度はマイナス10℃以下であっただろう、という結果が出ています。
46億年に及ぶ地球史のなかで、全球凍結が起きた時期が数回ありました。地球がどうやって全球凍結状態を脱したかというと、それは二酸化炭素濃度が上昇したためであることがわかっています。
温室効果ガスとして、二酸化炭素を目の敵のようにしていますが、一方で二酸化炭素は地球の環境を一定に保つための重要な要素だったのです。地球が平衡状態を維持するためのバランス調整役として存在しました。
何十万年という地球科学的な時間軸でみれば、実は現在の地球は氷期に向かっています。例えば13万年前と1万年前には、地球の気温が比較的高い時期がありました。
さらに下って日本の平安時代は、現在よりも温暖な時期でした。ただ14世紀からはずっと、寒冷化が続いています。つまり、大きな視点からすれば、地球は寒冷化に向かっており、寒冷化の途上で短期的な地球温暖化状況にある、というのが地球の現状です。
寒冷化するとどんなことが起こるでしょうか。何より問題となるのは、農作物への影響です。夏になっても気温が上がらなければ作物は育たず、私たち生き物は日々の生きる糧を得られなくなってしまいます。冬は豪雪に見舞われ、これまで以上の命の危険が迫ります。温暖化よりもむしろ寒冷化が怖いと考える専門家もいます。
地球温暖化についての議論の中で、とくに産業革命以降に大量に放出された二酸化炭素（石炭、石油の使用など、人間の活動によって生じた二酸化炭素）が現在の温暖化を生んだのだ、という考え方があります。もちろんその可能性はあります。
ところが、二酸化炭素が温暖化を引き起こす寄与率については、研究者によってなんと9割から1割まで、大きく意見が分かれているのです。2010年には、IPCC（気候変動に関する政府間パネル）が提出したデータの確実性をめぐって、何人かの研究者が疑義を呈しています。また、今後十数年間は寒冷化に向かうのだ、と主張する地球科学者は少なからずいます。
今の勢いで温暖化が進むかどうかは自明ではない
私自身は、将来にわたって、今の勢いで地球温暖化が進むかどうかは必ずしも自明でない、と考えています。
例えば、大規模な火山活動が始まると、地球の平均気温を数℃下げる現象がたびたび起きてきました。こうした現象からも、温暖化の進行が当然の成り行きではないことは、理解していただけるのではないでしょうか。
人口の増大、都市化、経済活動は確かに地球環境と気候変動に影響を与えてきましたが、実は地球科学の「長尺（ちょうじゃく）の目」で見ると、いずれ地球という大自然が吸収してくれる程度のものなのです。
人間による環境破壊には由々しきもの、目に余るものが多々ありますが、地球全体の営力から見ると小さいということも知っておいていただきたいと思います。よって結果としては温暖化と寒冷化、双方の対策をすべきということに結論づけられるのです。
もともと自然界にはさまざまな周期の変動現象があります。例えば、一般的に人類が文明を持たなかった時代の氷河期などのこうした現象は、近現代の人類の生産活動が起こした短期的現象から区別して評価しなければなりません。
また、人間が大量の二酸化炭素を排出しても、地球にはもっと大きなフィードバック機能が備わっています。そもそも二酸化炭素量が増大しても、それらの多くは海に溶けるでしょう。逆に大気中の二酸化炭素が減少すると、海に溶けたものが出てきて補うという、バッファシステム（緩衝装置）もあるからです。
このような現象についての精査を踏まえないと、大気中の二酸化炭素が単純に増え続けるかどうかも決められません。例えば大気中の二酸化炭素が減ることで、植物の光合成活動が弱まり、結果的に人間の食糧が減少する可能性すらあります。現在、地球上の食糧が確保できているのは、二酸化炭素量がこれだけあるからだ、ともいえるのです。
地球温暖化は「長尺の目」で捉えることが重要
人口増大が原因ではなく、二酸化炭素減少や寒冷化による食糧危機が生まれるかもしれません。人間のスケールのみで地球を判断すると大きく誤ってしまいます。
地球温暖化は先ほど述べたような「長尺の目」で捉えることが重要です。そうしないと、目先の国内外の政治状況、経済状況に振り回される事態から脱却できなくなります。
日本は二酸化炭素の排出量を26〜46％削減することや、SDGs（Sustainable Development Goals）などについて軽々しく約束したりしています。将来、長期にわたって温暖化するという結論を科学の世界がきちんと出していないにもかかわらず、政界・経済界のみの都合で決定していくのはとても危険だと私は考えています。
人間にとって「たいへん困ったこと」があっても、地球にとってはすべてを吸収してしまうような巨大なメカニズムが存在しています。ここで地球も「困っている」と考えるのは、もしかすると人間の自信過剰かもしれないのです。
地球の問題は、もっと長い尺度で眺めていかないといけません。
（鎌田 浩毅 ： 京都大学名誉教授・同レジリエンス実践ユニット特任教授）
