気候変動を間近で個人的に

ダウンスケーリングという新たな分野は、人々が近隣規模で気候変動に対処するのに役立っています。

小さなことがどれほど重要なのか疑問に思ったことがあるなら、マツクイムシについて考えてみてください。 およそ米粒ほどの大きさのこの光沢のある黒い昆虫の寿命はわずか30年ほどですが、メスのカブトムシは松の木を見つけるためにXNUMXマイルも移動することができ、そこで幼虫が孵化して樹皮の内側を食べることができます。 XNUMX 階建てのビルほどの高さの松がカブトムシの群れによって荒らされることがあります。その木は最初に樹液をにじみ出し、次にその針が赤く錆びます。

過去XNUMX年間、アラスカから南カリフォルニアに至る米国西部と南西部に広がる松林では、これまで誰も見たことのない最悪のマツクイムシの大流行により、数百万エーカーの松が枯れた。

森林業者らは、地球温暖化の予測に基づいて、昆虫の爆発的な増加が計画に含まれているのではないかと1991年以上にわたって疑っていた。 温暖な気候は、カブトムシやその他の昆虫に、極寒の北部気候や高地に新たな領域を広げるチャンスを与える可能性があります。 XNUMX 年にはすでに、米国森林局の管理者たちは、より広範な害虫の蔓延にどのように備えるかについて議論し始めました。 しかし、気候変動に関する世界的な予測は、大規模な傾向に関しては一致しているものの、カブトムシに違いをもたらす可能性のある気温や地形(山の斜面に沿った標高の違いなど)の変化を識別できるほど具体的ではありませんでした。

気候変動が植物や昆虫に与える影響を予測する

地球規模の気候モデルは地球を巨大なグリッドに分割し、イエローストーン国立公園のサイズのものはすべて XNUMX ~ XNUMX ピクセルにまとめます。 「最終的にカブトムシにとって重要なものは、それらのモデルのスケールではその多くが失われることになるでしょう」と、数学的シミュレーションを使用して気候変動がどのような影響を与えるかを予測するユタ州立大学の数学教授ジェームズ・パウエルは言う。植物と昆虫。


インナーセルフ購読グラフィック


この結果は、干ばつがアフリカ全土にどのように広がるのか、あるいは、冬の暖かさでシカダニが北上する中、メイン州でライム病がどの程度深刻になる可能性があるのか​​など、実際的な疑問の解決に役立つ。

ここ数年、気候科学とスーパーコンピューティングの両方の進歩により、パウエル氏のような人々に、より複雑な未来像、つまり超局所的なスケールにズームインした気候変動モデルが提供され始めている。 2011 年にアイダホ大学は、 それは、米国本土全体の XNUMX マイルほどの小さな地域の将来の気候を推定しました。 カリフォルニア南部からワシントン北部までのさまざまな場所から収集された樹木と気温に関する数年分の現地データと組み合わせると、これはパウエル氏と彼の協力者である米国森林局の昆虫学者バーバラ・ベンツ氏にとって、マツが生い茂る場所の地図作成を始めるのに十分な情報となる。カブトムシは西部全域に拡大する可能性があります。 彼らはその結果を森林および公園の管理者に渡し、将来のカブトムシの攻撃にどのように対応するかを計画できるようにする予定です。

このような小規模モデルは現在、気候変動が生活基盤にどのような影響を与えるかを詳細に予測するために世界中で使用されています。 これは「ダウンスケーリング」と呼ばれるプロセスであり、急速に台頭している研究分野です。 科学者は、数十の地球規模の気候モデルと、気象と地形に関する現実世界のデータのうちの XNUMX つまたは複数を使用して開始します。 彼らは、複雑なコンピューター シミュレーション、統計計算、またはその両方を使用して、特定の領域への予測を正確に示します。 この結果は、アフリカ全土に干ばつがどのように広がるか、暖冬でシカダニが北上する中、メイン州でライム病がどの程度深刻になる可能性があるか、今世紀半ばか終わりまでにコロンビア川がどのくらいの頻度で氾濫するかなど、実際的な疑問の答えを導き出すのに役立つ。

細部への要求

ネブラスカ大学リンカーン校の気候科学者ロバート・オグレスビー氏は、「実際、注目の多くは基礎研究からより応用的な側面に向かいつつある」と語る。 「高解像度の気候モデルのダウンスケーリングを使用すると、これらの気候変動の影響はどのようなものになるでしょうか?」

この春、オグレスビー氏ともう一人のUNL気候科学者クリントン・ロウ氏は、グアテマラのギザギザした山岳地形をXNUMXマイルの解像度で扱った縮小モデルの結果を発表した。 気候変動の影響は、すでに土砂崩れや海岸の激しい嵐が発生しやすく、多くの国民が貧困の中で暮らしている国では特に悲惨である。 しかし、グアテマラの地形は非常に凹凸が多いため、地球規模の気候モデルの大きな筆致でその影響を完全に視覚化するのは困難です。 オグレスビー氏とロウ氏は、米州開発銀行とグアテマラ政府からの資金提供を受けて、気候変動が洪水、農業、水力発電にどのような影響を与えるかなど、具体的な問題を計算するために新しい予測を使用できるようにグアテマラの科学者を訓練している。

ハンセン氏によると、温室効果ガスの排出量が依然として高いシナリオでは、昆虫や干ばつが森林の広い範囲を荒らし、2100年ごろまでに森林が低木や草原に変わってしまうという。

この種の研究は、気候変動に関するより詳細な情報に対する需要の高まりに応えています。 例えば米国では、オバマ政権がすべての連邦政府機関に対し、気温上昇と暴風雨、洪水、その他の災害の悪化に適応するための計画を作成するよう求めた。

ダウンスケールモデルは、二酸化炭素の過剰な放出による影響を、時には衝撃的なほど鮮明に詳細に浮き彫りにすることもできます。 NASAはXNUMX月、主要な国際気候科学者団体である気候変動に関する政府間パネルの最新の地球規模モデルに基づいて、さらに近い距離(XNUMXマイル解像度)での米国の気候予測を発表した。 モンタナ州立大学のアンドリュー・ハンセン氏は、NASAのデータを利用して、ロッキー山脈北部のイエローストーン国立公園、グランドティトン国立公園、グレイシャー国立公園などの公有地に何が起こるかを推定している。

ハンセン氏によると、温室効果ガスの排出量が依然として高いシナリオでは、昆虫や干ばつが森林の広い範囲を荒らし、2100年ごろまでに森林が低木や草原に変わってしまうという。 木々に覆われなければ、山の積雪は減少し、西部の水源が枯渇します。 「かなりドラマチックですね。 ロッキー山脈北部は西部の給水塔です」と彼は言います。

さらなる不確実性

地球規模の気候モデルは地球温暖化の明確な状況を描写していますが、小規模ではさらに不確実性があります。 たとえば、米国南西部はほぼ確実に乾燥化しています。 しかし、研究者らは、例えばパサデナのXNUMX平方マイルについて、地元の水道管区が今後の事態に備え始めるのに十分明確で信頼できる予測を立てることができるだろうか?

アイオワ州立大学の気象学教授ウィリアム・グトウスキー氏は、「キロメートルなどの細かい空間スケールを調査することには確かに価値があるが、何が分かっていて何が分からないのかを明らかにする必要がある」と語る。 グトウスキー氏は、XNUMX 年前に世界気候研究プログラムのプロジェクトである地域気候ダウンスケーリング調整実験と呼ばれる共同研究を結成した科学者グループの一員です。

韓国、オーストラリア、イタリアなど広範囲の研究機関出身の科学者らは、世界中で行われているダウンスケーリングに関する独立した研究を結集し、どの方法が最も信頼性の高い結果を生み出すかを突き止めようとしている。 彼らはまた、地球の各地域を同じ縮尺(約 31 マイル)で縮小予測し、他の地域の研究者と同じスーパーコンピューティング技術を利用できない発展途上国の科学者も含め、世界中の科学者がアクセスできるようにしています。

研究者らは、ロサンゼルスの内陸地域で夏の日がどのように暑くなり、サンガブリエル山脈の斜面で雪が降る頻度が低くなるかを平方マイルごとにマッピングしている。

カリフォルニア大学ロサンゼルス校の大気海洋科学部で、科学者のアレックス・ホール氏は、小規模なスケールで不確実性の一部を排除できると信じているダウンスケーリング手法を開発したチームを率いている。 一部のダウンスケーリング手法のように 32 つの地球規模の気候モデルに依存するのではなく、UCLA のアプローチではコンピューター シミュレーションと統計を組み合わせて 2009 のモデルから結果をまとめます。 ホール氏のチームは現在、ロサンゼルス市とXNUMX年アメリカ復興再投資法からの資金提供を受けて、ロサンゼルスの地域的な気候予測を作成している。研究者らは、ロサンゼルスの内陸部で夏の日がどのように暑くなるかを平方マイルごとにマッピングしている。サンガブリエル山脈の斜面に雪が降る頻度は少なくなります。

という地元の環境団体が、 気候変動の解決元市水道・電力委員ジョナサン・パーフリー氏によって設立されたこの団体は、UCLA の調査結果を利用して、ロサンゼルスの緑化と気候変動の影響への備えに関する公的議論を促進しています。 昨年、パーフリー氏のグループは、LA が「クールな屋根」は、太陽光を反射し、新築および改築された住宅の過熱を防ぎます。 パーフリー氏は、縮小モデルは人々を何が危機に瀕しているのかを目覚めさせるのに十分な具体的な詳細も提供すると信じている。

「私たちは近隣レベルまで掘り下げることで、気候変動が自分たち、自分の家、家族にとって何を意味するのかを人々が理解できるよう支援していきます」と彼は言います。

この記事はもともとに登場しました Ensia


著者について

マデリーン・オストランダーマデリン・オストランダーは独立系ジャーナリストであり、『YES!』の寄稿編集者です。 雑誌の著者、2014 年ナショナル ヘルス ジャーナリズム フェロー。 彼女は、アルジャジーラ アメリカ、ザ ネーション、ハイ カントリー ニュースなどの報道機関に気候変動と環境について執筆しています。 彼女はワシントン州シアトルに住んでいます。


お勧め本:

気候カジノ:温暖化の世界のリスク、不確実性、および経済学
William D. Nordhaus。 (出版社:Yale University Press、Oct. 2013)

気候カジノ:ウィリアム・D.・ノールハウスによる温暖化の世界のリスク、不確実性、経済学。ウィリアムノードハウスは、気候論争を取り巻くすべての重要な問題をまとめて、関連する科学、経済、政治、そして地球温暖化の危険を減らすために必要な手順について説明します。 関係する市民が利用できる言葉を使い、さまざまな視点を公平に提示するように注意しながら、彼は問題を最初から最後まで話し合います。温暖化が私たちの個人的なエネルギー使用に起因する最初から、社会が規制や税金を採用する最後まで。または気候変動の原因となるガスの排出を遅らせるための補助金。 ノードハウスは、京都議定書などの以前の政策が二酸化炭素排出量を遅らせることができなかった理由、新しいアプローチが成功する方法、そしてどの政策ツールが最も効果的に排出量を削減するかについての新しい分析を提供します。 要するに、彼は私たちの時代の決定的な問題を明らかにし、地球温暖化の軌道を遅らせるための次の重要なステップを提示します。

詳細はこちら、そして/または、Amazonで本を注文する。