人間の活動が地球の大気、海洋、および地球環境に重大な変化をもたらしたことは、現在広く受け入れられています。気候変動はおそらくこれらの変化の中で最もよく知られており、その原因とその影響の大きさを理解しようとする科学者から最も注目されてきましたが、人間が他の地球システムやプロセスに大きな影響を与えていることがますます理解されるようになっています. .
人々が変化を引き起こしている地域の多くは、地球の生物地球化学的サイクルを形成するフィードバックの複雑なネットワークを通じて相互に関連しています。そのため、1 つの生態系の変化が地球の気候に変化をもたらし、その結果として他の生態系に影響を与える可能性があることは驚くべきことではありません。環境など。したがって、これらの変化とフィードバックが互いにどのように相互作用し、私たちが住んでいる世界にどのように影響するかをよりよく理解するために、人間の活動の結果として発生している多くの変化を理解し、定量化を試みる必要があります.
私たちの研究では、人間の土地利用の拡大と強化が風食の増加をもたらしたかどうかを調査し、地球の大気へのダストフラックスの変化の規模を定量化しようとしています。これは、氷コア、海底コア、湖や泥炭湿地から抽出されたコアなど、世界中の複数の堆積アーカイブで100年から1000年のタイムスケールにわたる堆積傾向を調査することによって行われました。世界中から集められた 25 の堆積記録を編集し、そこに記録された粉塵の堆積レベルについて統計分析を行うことで、人間活動の激化による粉塵排出量の平均的な増加を計算することができました。
多くのコアにおける粉塵堆積の増加のタイミングは、粉塵をコア サイトに供給する粉塵源地域での近代的な工業的農業の導入および強化と同時期でした。たとえば、オーストラリアのニューサウスウェールズ州のスノーウィー マウンテンズにある泥炭湿原のコアは、1870 年代に粉塵の堆積が急激に増加したことを示しています。これは、ヨーロッパの植民地主義者がマレー ダーリング盆地を横切って集中的に家畜を放牧することを導入した直後のことです。コアサイトの風上にある主要な農業地域。ダスト排出に対する人間の土地撹乱の影響は、気象記録、空中堆積物サンプラー データセット、衛星によるリモート センシングなど、数か月から数十年の時間スケール、数百の空間スケールに及ぶ他の多くの研究タイプの比較によって確認されています。数メートルから数百キロメートルの範囲にあり、これを組み合わせると、ほぼすべてのケースで、以前は野生または半野生の景観が人間によって乱された結果、粉塵の排出量が大幅かつ大幅に増加したことが示されています。
まとめると、私たちが分析した堆積記録の世界的な編集の結果は、産業革命 (1750 CE) の開始以来、世界中のダスト フラックスが平均 2.1 倍増加したことを示しました。 25 の記録のうち、16 は統計的に有意で持続的なダストフラックスの増加を示し、擾乱前レベルの 120 ～ 420% の範囲でした。南極大陸のロス海からの 1 つの堆積アーカイブだけが、この期間中にダスト フラックスの減少を記録しました。ダスト堆積の変化を記録しなかった 9 つの記録はすべて、チベット高原、南アメリカのアルティプラノ、内陸の南極大陸など、ダストの輸送経路から遠く離れた、遠隔地の高地に位置していました。
ダストフラックスに対する人間の影響のスケールを測定したさまざまな研究タイプの分析により、測定された影響は、ダストに対する平均最小最大妨害係数を測定した空中堆積物サンプリングなどの最小の空間的および時間的スケールの研究で最大であることがわかりました。擾乱前のレベルの 3.6 ～ 45 倍の排出量。モデリング研究は、他のすべての研究タイプと比較して、人為的活動が粉塵排出量の増加に与える影響を一貫して過小評価しているように見え、平均最小-最大外乱係数は 1.3 ～ 1.8 倍でした。
エアロゾルは、地球の大気が太陽の放射を反射および吸収する方法に直接影響を与えることにより、気候モデルの重要な要素であるため、これは重要です。雲。ダストは、アルベドを変化させることで気候に影響を与えることも知られており、したがって、ダストが着地する氷や雪の熱吸収特性が変化し、融解が増加します。さらに、粉塵は、鉄やリンなどの栄養素を地球の海や熱帯雨林に届け、一次生産性をサポートおよび向上させることで気候に間接的な影響を与える可能性があり、その結果、大気から二酸化炭素が減少します。これは、エアロゾル粒子を大量に含んだ空気を呼吸することによる公衆衛生への悪影響など、他の重要な影響は言うまでもありません.
これらの粉塵フィードバックの正味のシグナルは、地球文明による温室効果ガスの排出量が増加する一方だった時期に、気候が冷え込んだ可能性があります。そのため、この研究の意味するところは、将来の人間の土地利用の変化は、塵の排出が地球の他の生物地球化学システムと相互作用する方法に基づいて、予期しない気候への影響をもたらす可能性があるということです.
これらの調査結果は、「人類新世における粉塵排出量の地球規模での倍増?」というタイトルの記事で説明されています。最近、Global and Planetary Change というジャーナルに掲載されました。 この作業は、ウーロンゴン大学の James Hooper と Samuel Marx によって実施されました。
