ココが知りたい温暖化

Q4海面上昇とゼロメートル地帯

!本稿に記載の内容は2015年10月時点での情報です

温暖化すると北極の氷が融けて海水面が上昇し、海抜ゼロメートル地帯は水没してしまうと聞きましたが、本当ですか。

小倉知夫

小倉知夫 地球環境研究センター 温暖化リスク評価研究室 主任研究員 (現 地球環境研究センター 気候モデリング・解析研究室 主任研究員)

温暖化すると北極海の氷が融けるのは本当です。しかし、温暖化して海水面が上昇するのは北極海の氷が融けるからではなく、グリーンランドなど陸上の氷河/氷床が融けて海に流れ出して海水の量が増加したり、海水が温まって膨張したりすることによるものです。海水面上昇による水没の危険は海岸地域から徐々に進行し、温暖化を放置した場合、数百年以上かけて東京湾・伊勢湾・大阪湾の海抜ゼロメートル地帯にまで及びます。ただし、温室効果ガスの排出を今後抑制することで水没を回避できる可能性はまだ残されています。

海面上昇の原因は陸上の氷の融解と海水体積の膨張

まず、海面上昇が起こる仕組みについて整理したいと思います。地球温暖化に伴う海面上昇は主に、(1) 陸上の氷河/氷床に貯蔵されていた氷が融解して海に流れ込み、海水の量が増えることや、(2) 水温が高くなって海水の体積が膨張することによって起こります。図1は過去に観測された海面水位変化を示すもので、水位が110年にわたり上昇を続けている様子がわかります。このうち最近18年間(1993〜2010年)に注目すると、上昇幅のほぼすべてを (1) と (2) の寄与で説明できることが確認されています。ただし、近年ニュースで北極海の氷の面積の縮小が報じられていますが、北極海に浮かんでいる海氷は海水が凍ってできたものなので、融けても海水面の上昇にはほとんど結びつきません。これは、コップの水に浮かんだ氷のかけらが融けてもコップの水位に変化が起きないことと同様です(アルキメデスの原理)。問題となるのは陸上の氷河/氷床が融けた場合で、これには比較的小さな氷河から大陸や島全体を覆うほど大きい氷床まで、さまざまな規模のものが含まれます。こうした陸上の氷河/氷床から海に流れ込む融け水や氷が温暖化によって増加し、海洋の質量が増加することにより海面は上昇します。

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図1世界平均海面水位の変化(1900〜1905年平均を基準とする年平均値、但し1993年に全種類のデータが同じ値を持つように調整して表示)。潮位計による観測値(黒、黄、緑の実線)と衛星による観測値(赤の実線)を不確実性の幅の推定(影)と共に示す。気候変動に関する政府間パネル(Intergovernmental Panel on Climate Change: IPCC)、第5次評価報告書第1作業部会政策決定者向け要約(2013)に加筆

海面上昇の将来的見通し:21世紀末までに26〜82cm

(1) の効果に (2) の海水の膨張の影響などを合わせた海面上昇の将来予測はIPCC報告書で公表されています。2013年に公表されたIPCC第5次評価報告書によると、21世紀(1986〜2005年平均から2081〜2100年平均まで)の海面上昇は26cm〜82cmと見積もられています[注1]。海抜ゼロメートル地帯の存在する東京湾、伊勢湾、大阪湾の海岸堤防は2〜3m以上の高潮(台風や低気圧による一時的な海面上昇)を想定して整備を進めているため、上記の範囲内ならば通常は水没する可能性は低いと考えられます。同報告書ではさらに21世紀の海面上昇に寄与する要因を示しており、最も大きいものとして海水体積の膨張、2番目に氷河の融解、3番目にグリーンランド氷床の融解を挙げています(南極氷床が将来の海面上昇に及ぼす影響については未だ不確定性が大きく、明確な結論は得られていません[注2])。

1000年以上後、グリーンランド氷床が消滅すると海水面は7m上昇

より遠い将来の海面水位予測においては氷床の融解が重要性を増してきます。温暖化がこのまま進行した場合、特にグリーンランド氷床は、早ければ2100年までに融解量が降雪量を上回り、氷床の縮小が始まると指摘されています。その後、氷床の縮小はゆっくり進行しますが、1000年以上後にグリーンランド氷床が完全に消滅すると海面水位は7m上昇すると見込まれています。そうなれば、現在の海岸堤防のままでは数百年以上後の段階で海抜ゼロメートル地帯が水没の危険にさらされることになります。もう一つ、海面上昇で注意すべき点として慣性が大きいことが挙げられます。すなわち、気温上昇をあるところで抑え、気候を安定化させたとしても、海面水位は過去の温暖化の影響を受けるため、すぐには上昇を止めません。そのことも考慮に入れた上で、温暖化抑制を今後どのように進めるべきか検討する必要があります。氷床消滅のリスクがどの程度あるのか、また消滅を防ぐにはどの程度の温暖化抑制策が必要かといった問題に明確に答えを出すことが求められています。

以上のことをまとめると、「温暖化すると陸上の氷河/氷床の縮小や海水の熱膨張によって海水面は上昇する。21世紀の間の上昇幅は、現在の海岸堤防がそのまま維持されるとすれば、東京湾、伊勢湾、大阪湾の海抜ゼロメートル地帯が水没するほどではない。しかし温暖化を放置した場合、数百年以上後にはグリーンランド氷床の縮小等により水没の危険が高まることが指摘されている」となります。

当面は「高潮による浸水」の危険性への対策を

今後数年〜数十年のうちに海抜ゼロメートル地帯が水没することはない見込みですが、数百年後までまったく問題なしと安心してしまうことはできません。現在でも、台風が通過すると海岸付近は高潮により浸水の危険にさらされることがあります。海抜ゼロメートル地帯の海岸堤防は過去の大型台風による高潮を想定して整備されていますが、温暖化で海水面が上昇した場合、従来なら防げたはずの高潮を防げなくなる恐れがあります。また、台風の強度が温暖化に伴い増加することも予想されています。その意味では海抜ゼロメートル地帯「水没」の危険は数百年以上先ですが、「高潮による浸水」の危険はその前から徐々に高まってくると考えられます。また、海岸堤防が十分に整備されていない地域は比較的小さな海面上昇に対しても脆弱であり、早い時期からの対策が必要となります(ココが知りたい地球温暖化「海面上昇で消える島国」参照)。今後は海面水位の監視を継続的に行うと共に、将来の海面上昇に備えて海岸、河川の施設整備等を進めることが重要になると思われます。

注1
海面上昇の見積もりは2007年に公表されたIPCC第4次評価報告書よりも第5次評価報告書の方が大きくなりました。見積もりが変化した要因の中で最も重要なものは、氷河の流動速度が10年スケールで変化する効果を第5次評価報告書の見積もりで新しく考慮したことです。
注2
南極では温暖化に伴い降雪量の増加と氷河流出量の変化が予想されており、前者は海面水位を下げる方向に働きますが、後者は上げる方向に働く場合があります。両者を合わせた正味の海面水位変化については見積もりに幅があり、正負どちらの可能性もあります。IPCC第5次評価報告書では、1993〜2010年に南極氷床が縮小して海面上昇に寄与したと見積もられました。また、21世紀末までの南極氷床の海面水位に対する寄与は−6〜+14cmと、やや正にかたよった範囲で予想されています。

さらにくわしく知りたい人のために

  • 気象庁 (2015) 気候変動に関する政府間パネル(Intergovernmental Panel on Climate Change: IPCC)第5次評価報告書第1作業部会報告書政策決定者向け要約
    http://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/ipcc/ar5/ipcc_ar5_wg1_spm_jpn.pdf
  • 水災害分野における気候変動適応策のあり方について〜災害リスク情報と危機感を共有し、減災に取り組む社会へ〜 平成27年2月社会資本整備審議会中間とりまとめ
    http://www.mlit.go.jp/river/shinngikai_blog/shaseishin/kasenbunkakai/shouiinkai/kikouhendou/interim/pdf/s2.pdf

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