Main contents


☆主なコンテンツ
1、新着論文 2、論文概説 3、コラム 4、本のレビュー 5、雑記(PC・研究関連)
6、気になった一文集(日本語English) 7、日記(日本語English

2014年7月31日木曜日

『サンゴとサンゴ礁のはなし』(本川達雄、2008年、中公新書)

サンゴとサンゴ礁のはなし〜南の海のふしぎな生態系
本川 達雄
中公新書、2008年(¥840-)

著者は東大 理学部 生物学科卒の本川 達雄 氏。
本書が扱う内容はかなり専門的でありながら、語り口が軽妙なためにとても馴染みやすい。
僕のようなダイバーかつサンゴ礁を研究対象地としている研究者の卵にとっても新しい情報が多いし、一般の方の「サンゴとは、サンゴ礁とは何ぞや?」という疑問にも広く答えてくれる仕様となっている。

『地球環境報告Ⅰ&Ⅱ』(石弘之、1988、1998、岩波新書)

地球環境報告
石 弘之
岩波新書、1988年(¥780)

地球環境報告Ⅱ
石 弘之
岩波新書、1998年(¥740)


地球環境は疲弊している。

それがこれら2冊の本を読んで感じる素直な感想である。

環境は地球上のすべての生物の生活基盤を提供するだけでなく、ヒトの誕生以降、人々の暮らしを支えてきた。環境なくしてはヒトは生活できない。

しかし、近年の産業の活発化、人口増加、エネルギー・食料需要増などの影響をもろに受ける形で、環境は悪化の一途をたどっている。

1980年代には環境問題の関心は土壌流出酸性雨砂漠化各種環境汚染・破壊物質(フロンガス・PCB・環境ホルモン)であった。

1990年代以降、環境問題の関心は地球温暖化生物多様性の消失水資源の過剰利用・不均質な配分などへと移ってきた。

それらにはローカル(局所的)なものから、グローバル(全球的)なものまで様々ある。

地球上でいったいどういった環境問題が起き、そしてそれは何がきっかけで起きているのか。

本書は世界各地を訪れた経験をもとにたいへん多くの事例を紹介しており、それぞれの環境問題の原因について深く考察を行っている。


2014年7月30日水曜日

気になった一文集(English ver. No. 22)

The Northern Hemisphere jet stream flows from west to east at mid-latitudes; it deviates from a line of latitude through a series of ripples called Rossby waves. Regions above which the jet stream is flowing from the north are likely to experience cold weather. Conversely, in regions above which it flows from the south, the weather is likely to be relatively warm. The larger the amplitude of the Rossby waves, the more anomalous the weather is likely to be at the surface.

Anomalous latent heat release in the tropical West Pacific can produce a particularly strong Rossby wave response in the Northern Hemisphere. The phase of this Rossby wave response is consistent with the cold and snowy season seen in the U.S. Midwest and East Coast. If this line of argument is correct, the extremely cold and snowy season in parts of the United States may indeed have been caused at least in part by increased greenhouse gas concentrations.

Earth's climate is a complex system, and its response to some external forcing will not be linear. Because of this complexity, sophisticated climate models are needed to test the correctness and robustness of climate mechanisms. Running these models is computationally expensive but crucial for advancing understanding of current and future climate.

Current seasonal forecast models suggest that a new (warm) phase of the El Niño/Southern Oscillation phenomenon may begin later this year, when the trade winds will finally weaken. If an El Niño event is on the way, the hiatus period may be coming to a close. If so, the upside is that the residents of the U.S. Midwest will be much less likely to have to suffer very cold winters. The downside is that global temperatures are likely to start to rise again, with many undesirable consequences for humans across the planet. The only way to reduce the risks associated with man-made climate change, in Detroit or elsewhere, is to cut greenhouse gas emissions.

Record-breaking winters and global climate changeScience 344, 803-804 “PERSPECTIVE

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Of the roughly 10 billion tonnes of carbon emitted each year from human activity, only around half remains in the atmosphere, with the rest being absorbed by the oceans and by plants on land. This CO2 sink has been growing steadily, but the situation could change as shifts in climate and human land use intensify.
人間活動によって年間に排出されるおよそ100億トンの炭素のうち、たった半分だけが大気に残留しており、残りは海と陸上の植物によって吸収されている。このCO2吸収量は徐々に増加しているが、気候のシフトと人間の土地利用が強化されることで状況は変わる可能性がある。

Their results challenge the current consensus about what regulates atmospheric CO2 from year to year, and will prove invaluable as societies struggle to predict, and adapt to, changes in a world in which both atmospheric and ecological systems are moving into unfamiliar territory.
人間社会はいま、大気-生態系両方のシステムが未知の領域へと足を踏み入れつつある世界において起きている変化を予測・適応しようと躍起になっている。そのため、彼らの結果は「何が大気中CO2濃度の年々変動を駆動しているのか」に関する現在の共通認識に疑問を投げかけており、いずれ比類のない価値があるものと分かるだろう。

A switch in the type of ecosystem that controls atmospheric CO2 has major implications for the overall rate and pattern of climate change. First, different vegetation types may have different responses and sensitivities to disturbance. For example, Poulter et al. show that increased growth of vegetation in semi-arid ecosystems is linked not only to generally increasing levels of rainfall across these regions, but also to increasing sensitivity of the vegetation to rainfall. (…) Second, different types of ecosystem lock away absorbed CO2 for different lengths of time. Rainforests store much of their carbon in dense hardwoods, which may take many centuries to die and rot, whereas much of the CO2 absorbed across semi-arid regions is converted into relatively short-lived grasses and shrubs.
大気中のCO2濃度を制御する生態系のタイプのスイッチ(の存在)は、気候変化の速度とパターン全体に大きな示唆を与えてくれる。第一に、異なる植生は擾乱に対する応答と感度が異なるということである。例えば、半乾燥地域における植生成長量の増加はこうした地域への降水量が全体的に増加していることだけでなく、植生が降水に対してより感度が増していることとも関連があることをPoulterほかは示している。(中略)第二に、生態系の異なるタイプは吸収したCO2を異なる期間保存するということである。熱帯雨林では炭素の大部分は硬い木に保存され、木が死に朽ちるには数百年を要するが、一方で半乾燥地域において吸収されたCO2の大部分は短命の草や低木へと姿を変えるのである。

Although Poulter and colleagues use the best available models to support their conclusions, models are only as good as the data with which they are calibrated, and little information exists about vegetation in semi-arid ecosystems compared with other regions. Similarly, the pathways for CO2 once it has been absorbed into semi-arid vegetation remain poorly understood, so there are few solid data from which to assess the stability of the CO2 sink in such ecosystems.
Poulterほかは彼らの結論を指示するために利用可能なもので最善なモデルを利用しているが、モデルはそれがキャリブレーションに用いているデータによって評価されるのであり、半乾燥地域生態系の植生に関する情報は他の地域のものと比較するとほとんどない。同様に、半乾燥地域の植生に一度吸収されたCO2がどのような道筋を辿るのかについては依然としてあまり理解されておらず、そのためにそうした生態系のCO2吸収の安定性を評価するための確たるデータもほとんどない。

Nevertheless, Poulter et al. make a key contribution in highlighting the crucial, and hitherto often overlooked, role of such ecosystems in the global carbon cycle, and in identifying several important processes, which should markedly improve our understanding of future atmospheric CO2 levels. Let us hope that their research stimulates more work on the ground to better understand and manage these fragile but essential ecosystems.
だがそれでも、Poulterほかはそうした生態系が全球炭素循環において果たす重要な、しかしながらよく見過ごされがちな役割に光を当てた点で大きな貢献をした。そしてそれは将来のCO2濃度に関する我々の理解を大きく改善するに違いない。彼らの研究によって、壊れやすく、しかし必要不可欠な生態系をよりよく理解し、管理するための地上の研究が刺激されることを期待したい。

A sink down underNature 509, 566–567 (29 May 2014). “NEWS & VIEWS

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Continuing uncertainty fuels the argument of those sceptical of global warming, that society should avoid acting on such ‘shaky’ science. Given that massive decarbonization could have major economic implications, this argument can seem compelling. But to ‘wait and see’ could trigger hugely dangerous impacts if temperatures increase to the higher end of predicted ranges. 
続く不確実性が「社会は’足場が不安定な’科学に基づいて行動するのは避けるべきだ」という地球温暖化懐疑派の人たちの主張を元気づけている。大幅な脱炭素が経済に招く影響を考えれば、その主張は否定しがたいものに思えるかもしれない。しかしながら、'成り行きを見守る'という姿勢は、もし気温が予想される範囲よりもさらに高くなった場合に起こりえる極めて危険な影響を誘発しかねない。

Thermal lags could create false optimism, as a CO2 concentration unrecognized as dangerous may be reached a few decades before the full temperature implications are realized. Then, even if mitigation measures somehow reduced net CO2 emissions to near zero, the planet would take centuries to reset itself. Forewarned is forearmed when preparing for climate change.
温度変化の結果が実感されるよりも数十年先立ってCO2の濃度が危険だと認識されることはないため、熱的な時間差(CO2濃度上昇に温度上昇が遅れること)は間違った楽観主義へと繋がる可能性がある。その場合、たとえ緩和策がCO2排出量をほとんどゼロにできていたとしても、地球が修復されるまでに数百年かかることになる。気候変化への準備に関しては、備えあれば憂い無しなのである。

Refining global warming projectionsNature Climate Change 3, 704–705 (2013)

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For either conventional CCS or BECCS, the cost must come down. Right now, CCS costs range from about $30 to $140 per ton of CO2, depending on the source from which it is captured, the capture technology, and the form of storage.

Capturing and storing 1 Gt of CO2 from the atmosphere using BECCS would require about 0.5 to 1 Gt of biomass (equivalent to 10 to 20 exajoules of primary energy). Concerns about whether this much biomass could be practically and sustainably harvested, dried, and collected at this scale without interfering with food production or negatively affecting other ecosystem services must be examined.

Negative-emissions technologies such as BECCS can be thought of as part of an insurance policy for climate change mitigation. This approach still leaves unanswered questions, but to not consider it carefully would be too risky.

Negative-emissions insuranceScience 344, 1431 (27 June 2014) "Editorial"

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Australia’s decision highlights the crude reality that political decision-making does not necessarily follow the logics of science and economics.
オーストラリアの決定は「政治的な意思決定が必ずしも科学と経済の論理に従わないということ」のむき出しの真実である。

Australia, one of the world’s richest countries and a leading per capita carbon emitter, must do more to reassure the rest of the world that it is ready to join global efforts to tackle climate change. If it does not, it would send a devastating signal to rising economies such as China that will play a key part in negotiations leading up to an inter­national climate agreement. These nations must be involved in global climate action, but they will hardly be persuaded to sign up if an industrial power the size of Australia falters.
世界で最も裕福な国の一つであり、一人当たりの炭素排出量が多いオーストラリアは、「気候変化に対処するための国際的な努力に加わる準備をしている」という態度を示すことで世界を安心させるために、もっと多くのことをしなければならない。もしそうしなければ、国際的な気候(変化緩和・適応策)合意の交渉を牽引する上で重要な役割を担う、中国といった発展途上経済に対して破滅的な合図を発することになる。これらの国家は国際的な気候(変化緩和・適応策)行動に絶対に関わらなければならないが、もし産業界がオーストラリアの尻込みを後押しすることになれば、(合意に)サインをするのを説得できなくなる可能性すらある。

The wrong kind of carbon cutNature 511, 383 (22 July 2014) “Editorial
オーストラリア新政府のアボット首相が炭素税を廃止したことを受けて。

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Emissions from the Australian energy sector fell by 5% after the introduction of a carbon tax.
オーストラリアのエネルギー部門の排出量は炭素税の導入後5%低下した。

Australia’s total greenhouse-gas emissions — 538.4 million tonnes of CO2 equivalent in 2013, down 0.8% from 2012 — account for less than 1.5% of total global emissions. But owing to extensive use of coal in electricity generation, the country is one of the world’s largest polluters on a per capita basis.
オーストラリアの温室効果ガスの全排出量は2013年に5億3840万トン(CO2換算)であり、2012年比で0.8%低下した。この値は全世界の排出量の1.5%以下である。しかしながら、発電において石炭を集中的に使用しているために、一人当たりの排出量としては世界で最も大きな汚染者の一つである。

…Australia’s U-turns on the carbon tax and other climate policies may discourage other nations from being as ambitious as they might have been, says Elliot Diringer.
”オーストラリアの炭素税とその他気候政策におけるUターンは、他の国家がこれまでのように(気候政策に対して)野心的であったことのやる気を失わせるかもしれない”と、Elliot Diringerは言う。

“The government’s relatively weak and ineffective action on climate change is not consistent with a fair contribution from Australia towards global efforts to avoid dangerous climate change,” says David Karoly.
”気候変化に対するオーストラリア政府の比較的弱い、非効果的な行動は、危険な気候変化を回避するための世界的な努力に対してオーストラリアが行っている寄与に見合わない”と、David Karolyは言う。

Economists think that carbon pricing is the most efficient way to cut emissions. But Michael Grubb, who studies energy and climate policies at University College London, says that this often ignores the political reality — where decision-making tends to follow voters’ immediate wishes and concerns.
経済学者は炭素価格はCO2排出を削減するのにもっとも効果的であると考えている。しかしユニヴァーシティ・カレッジ・ロンドンでエネルギー・気候政策を研究するMichael Grubbは、”それは政治における、「意思決定が投票者のつかの間の望みと関心に従う傾向がある」という真実をしばしば無視している”と言う。

Anger as Australia dumps carbon taxNature 511, 392 (24 July 2014) “Nature NEWS

2014年7月14日月曜日

新着論文(G3・GRL・JGR-o・GBC・CP)

G3
Sea level and climate forcing of the Sr isotope composition of late Miocene Mediterranean marine basins
T. F. Schildgen, D. Cosentino, G. Frijia, F. Castorina, F. Ö. Dudas, A. Iadanza, G. Sampalmieri, P. Cipollari, A. Caruso, S. A. Bowring, M. R. Strecker
中新世(Miocene)の地中海の閉鎖環境を堆積物コア中のカキや有孔虫の87/86Srから復元。全球の平均的な値からかなり低い値をとる時期(Messinian Salinity Crisisなど)は、海水準が低下していたか、テクトニクスの変動時期と一致していることが分かった。特に地中海に流れ込む河川水の影響が大きいと考えられている。

Deciphering bottom current velocity and paleoclimate signals from contourite deposits in the Gulf of Cádiz during the last 140 kyr: An inorganic geochemical approach
André Bahr, Francisco J. Jiménez-Espejo, Nada Kolasinac, Patrick Grunert, F. Javier Hernández-Molina, Ursula Röhl, Antje H.L. Voelker, Carlota Escutia, Dorrik A.V. Stow, David Hodell, Carlos A. Alvarez-Zarikian
IODP第339次航海で得られたジブラルタル海峡沖の堆積物コアから過去530万年間の底層流および古環境を復元。Zr/Al比が底層流の半定量的な指標になることを提案(ジルコンが比較的重い鉱物に濃集しているため)。有機物に多く含まれるBr(Bromine)はコアの対比にうまく使えることも分かった。MIS6–1にかけての高解像度の記録は、ターミネーション時やハインリッヒイベント時に急激な変動を示していた。

GRL
Distribution and vegetation reconstruction of the deserts of northern China during the mid-Holocene
Qin Li, Haibin Wu, Zhengtang Guo, Yanyan Yu, Junyi Ge, Jianyu Wu, Deai Zhao, Aizhi Sun
およそ6,000年前の中国北部の砂漠は、夏のモンスーンの強化に伴い、縮小していたことが風成堆積物の解析から示唆。

Attributing the increase in Northern Hemisphere hot summers since the late 20th century
Youichi Kamae, Hideo Shiogama, Masahiro Watanabe, Masahide Kimoto
GCMによるモデルシミュレーションから、北半球における異常な夏の暑さが近年増加していることの原因を推定。半分ほどは数十年規模の気候変動が原因であることが示唆された。また人為起源の放射強制も寄与しており、今後数十年間に発生頻度は増加することが予測された。

Seasonal radiocarbon and oxygen isotopes in a Galapagos coral: Calibration with climate indices
Ellen R.M. Druffel, Sheila M. Griffin, Danielle Glynn, Robert B. Dunbar, Dave Muciarone, J. Robert Toggweiler
ガラパゴス諸島で得られたコモンシコロサンゴ(Pavona clavus)の1939–1954年にかけての季節変動レベルのΔ14C・δ18O記録を報告。既に年スケール・数年スケールの良いENSO指標になることが知られていたが、季節変動レベルでも逆相関の関係が見られた。Δ14Cに2ヶ月のラグを考慮するともっとも良い相関となることも分かった(物理メカニズムは依然として不明)。PDOに伴い赤道において湧昇する水の混合比が変化したことも分かった(北 v.s. 南)。

Evidence for long-term memory in sea level
Sönke Dangendorf, Diego Rybski, Christoph Mudersbach, Alfred Müller, Edgar Kaufmann, Eduardo Zorita, Jürgen Jensen
海水準変動には温度と塩分の効果による成分(steric component)が含まれるため、ある地域では数十年の周期で変動することが知られている。100年ほどの歴史がある世界60点の検潮所の記録から評価を行ったところ、数十年の変動成分に加えて、長期トレンドが確認された。長期トレンドは氷河や氷帽の後退の観測から期待される海水準上昇量とも整合的であった。

Upper atmosphere cooling over the past 33 years
Y. Ogawa, T. Motoba, S. C. Buchert, I. Häggström, S. Nozawa
ノルウェー北部のトロムソにおける過去33年間の高層大気の観測から、地球大気下層の温室効果ガス濃度の増加から期待される、大気上層の寒冷化トレンドが確認された。GCMによる予測とも整合的であり、観測から定量的に確証したのは世界初?

JGR-Oceans
Dense shelf water production in the Adélie Depression, East Antarctica, 2004-2012: Impact of the Mertz Glacier calving
Maité Lacarra, Marie-Noëlle Houssais, Christophe Herbaut, Emmanuelle Sultan, Mickael Beauverger
東南極Mertz氷河のポリニヤにおける2004–2012年の観測記録から海氷生成・高密度水形成・氷山分離などのメカニズムを推定。

Twentieth century sea surface temperature and salinity variations at Timor inferred from paired coral δ18O and Sr/Ca measurements
Sri Yudawati Cahyarini, Miriam Pfeiffer, Intan Suci Nurhati, Edvin Aldrian, Wolf-Christian Dullo, Steffen Hetzinger
ティモール島で得られたハマサンゴのδ18O・Sr/Ca分析から、1914–2004年にかけてのSSTとSSSを復元。ENSOよりもインド洋ダイポール(IOD)の影響が顕著に見られた。

GBC
Decadal (1994–2008) change in the carbon isotope ratio in the eastern South Pacific Ocean
Young Ho Ko, Kitack Lee, Paul D. Quay, Richard A. Feely
化石燃料燃焼由来の炭素も土地利用変化由来の炭素も等しく軽いδ13Cをもつため、人為起源の海水DIC増加の良い指標になることが知られている。東太平洋を南北に横断する測線(110°W)に沿って、1994年から2008年にかけての水塊のδ13C_DICの変化を報告。亜寒帯で大きく、熱帯域で小さい変化が見られた。50%以上の人為起源CO2はAAIWによって取り込まれ、北へと輸送されていることが分かった。AAIWによる取り込み速度が2008年には低下しており、南大洋のCO2吸収力が低下している可能性が示唆。

Climate of the Past
Persistent decadal-scale rainfall variability in the tropical South Pacific Convergence Zone through the past six centuries
C. R. Maupin, J. W. Partin, C.-C. Shen, T. M. Quinn, K. Lin, F. W. Taylor, J. L. Banner, K. Thirumalai, and D. J. Sinclair
ソロモン諸島で得られた鍾乳石のδ18Oから過去600年間のSPCZ(South Pacific Convergence Zone:南太平洋収束帯)変動に伴う降水量の変動を復元。太平洋数十年規模変動(PDV)に関連した数十年スケールの大きな変動が確認された。

『理科系の作文技術』(木下是男, 1981, 中公新書)

理科系の作文技術
木下 是男
中央公論社(1981年)


理科系のための英文作法―文章をなめらかにつなぐ四つの法則
杉原 厚吉
中央公論社(1994)

ともに、とある京大の教員の方のブログで紹介されており、気になって読んでみたもの。

2014年7月11日金曜日

北大西洋にもたらされる鉄の起源(Conway & John, 2014, Nature)

Quantification of dissolved iron sources to the North Atlantic Ocean
Tim M. Conway & Seth G. John
Nature 511, 212–215 (10 JULY 2014).

とその解説記事
Fingerprints of a trace nutrient
Joseph A. Resing & Pamela M. Barrett
Nature 511, 164–165 (10 JULY 2014).
より。

単に「鉄」というと、まさか海水中に豊富にあるとは思わないかもしれない。