グリーンランドの湖は急速に悪化している

ジャスミン・サロス氏は2011年以来、毎年夏に西グリーンランドを訪れている。メイン大学の湖沼生態学教授であるサロス氏は、この地域の淡水に関するデータを収集するために毎年北へ向かっている。2022年、サロス氏は同僚らと定期的に訪れる10の代表的な湖で、いつも通りのサンプル採取と評価を実施した。すべては概ね予想通りだった。気候変動に合わせてゆっくりと変化しているが、表面的には10年以上前から変わっていないように見えた。しかし突然、そうではなくなった。

翌年、2023年の夏、サロスが再び訪れたとき、見慣れた湖はすっかり様変わりしていた。「すぐにわかりました」と彼女は言う。水域は、ガラス越しに見るかのように岩だらけの底が見える透き通った青い水から、濃い茶色に変わっていた。最初、科学者たちは、湖は1つだけかもしれないと考えていたが、それが2つ、3つと増えていった。「私たちが訪れた湖はどれも、このように変わっていました」とサロスは言う。「この風景の中のすべての湖で、大きな変化が起こっていました」と彼女はポピュラーサイエンス誌に語っている。「本当に驚きました」

歴史的に、西グリーンランドは比較的乾燥したツンドラ地帯である。夏には、解けた地形は低地の植物で覆われ、土の下には永久凍土が凍ったまま残る。この地域には何千もの湖が点在している。サロスの研究地域には、彼女と共同研究者の推定で 7,486 の湖がある。彼女は、すべてではないにしても、ほとんどの湖が青から茶色に変わっていると予想している。

色の変化は見た目だけの問題ではない。1月22日に米国科学アカデミー紀要に発表された研究によると、これは湖の基本的な生態系が1年の間に変化した兆候だという。サロス氏が率いる新しい研究によると、湖の微生物多様性は90％失われ、溶存鉄は1,000％増加し、二酸化炭素の吸収から排出に変わり、つまり、シンクからソースに変わったという。

とりわけ暖かく雨の多い秋に起こったこの変化は、永久的なものになる可能性がある。これは、気候の転換点（常に近づいているものとして抽象的に議論されることが多い）が実際に到来し、生態系がいわゆる崖から転落したときに何が起こるかを示す実例であり、他のあらゆる場所で何が起きるかの警告でもある。「北極の湖に注目するのは、そこが気候変動の優れた監視役だからです。他の湖の生態系よりも先に変化が現れる傾向があります」とサロス氏は言う。北極は特に急速に温暖化しており、人口密度が低く開発もほとんど行われていないため、気候が変化の主な要因となっている。しかし、影響を受けない場所などどこにもない。

グリーンランドでは、科学者たちは新たに茶色くなった湖に対応して、できる限りのデータを集めた。いつものように、彼らは機材を詰め込んだ重いバックパックを背負って研究場所まで歩いて行き、ゴムボートで各湖に出た。彼らはさまざまな深さから水をすくい上げ、網でプランクトンを捕まえ、センサーを使って温度と pH を記録し、湖の光吸収率まで測定した。研究室に戻ると、彼らはサンプルを分析し、溶解した有機物、金属、生物の有無を調べた。

研究者たちは、2023年の水とそれ以前の水との間に大きな違いがあることを発見した。溶解した有機物（土、腐敗した汚泥、植物の残骸がスープに溶け込んだもの）がはるかに多かった。鉄分は2桁も上昇し、アルミニウムやコバルトなどの他の金属も豊富だった。細菌の分類群ははるかに少なく、藻類ははるかに多かった。各湖の深部は光が届かず生命が絶えたため、光合成は低下した。メタンは72％も上昇し、湖は夏季の温室効果ガス排出源となり、二酸化炭素の排出量は以前の4倍以上になり、吸収量は減少した。

その理由を突き止めるため、研究者らは長年にわたる気象と気候のデータを調べた。その結果、2022年秋の2か月間にグリーンランドは記録的な猛暑と降雨に見舞われ、大気の川が次々と発生したことが原因だと突き止めた。熱波と過剰な雨の間に、多くの永久凍土が解け、土壌に閉じ込められていた大量の有機物と金属が放出された。「この極端な秋は、基本的にその物質の湖への大量流入につながった」とサロス氏は言う。湖は拡大して互いにつながりを深め、混ざり合って変化が広範囲に広がった。2023年7月にはさらなる大雨と猛暑が重なり、さらに影響が拡大した。衛星画像は、変化が湖に限ったことではないことを示唆している。熱と水が加わったことで、土地も変化し、目に見えて緑が濃くなった。

湖の褐色化は新しい現象ではない。地球の歴史上、気候変動や地域の状況の変化に応じて何度も起きている。しかし、一般的にはもっとゆっくりと、何世紀もかけて進行する。「たとえば、米国北部では、自然にそのような色の変化が起こるには約 1,000 年かかります」とサロス氏は説明する。「1 年も経たないうちに、これほど劇的な変化が起こるとは思いもしませんでした」と彼女は言う。アラスカの川のいくつかでは、永久凍土の融解による同様の急速な変化が見られている。これは超高速での生態系の変化だ。

2003 年 9 月、グリーンランドは同様の降水量の増加を経験しました。しかし、それに伴う温暖化はそれほど極端ではありませんでした。その結果、水分の大部分が雪として降り、永久凍土の融解は少なく、湖の状態は劇的に変化しませんでした。気候変動により、北極圏では熱波と大気河川の両方がより一般的になっています。モデルは、2100 年までにグリーンランドでの集中降雨が 50 ～ 290% 増加すると予測しています。

湖が元の状態に戻るにはどのような条件やどのくらいの時間が必要かは不明だとサロス氏は言う。おそらく、乾燥した年が続くと、太陽の光で有機物が白くなるので、状況は改善するかもしれない。しかし同時に、乾燥した天候は蒸発量の増加と汚染物質の流出量の減少を意味する。「予測は難しい」とサロス氏は指摘する。しかし、現在の気候の軌道では、近いうちに湖が再び青くなることは予想していない。「[変化]は続く可能性が高いと思います」とサロス氏は言う。彼女と共著者らは、将来何が起こるかを知るため、そして回復が可能であることを願って、水域を監視し続けるつもりだ。

しかし、今のところ、その影響は現時点の人々に現れている。グリーンランドのコミュニティの中には、飲料水を湖に依存しているところもある。生態系の変化は、金属毒性など、人間に健康リスクをもたらす可能性がある。被害を軽減するために水を処理したり濾過したりする方法はあるが、それにはインフラ投資が必要だ。「私たちはデータを共有し、コミュニティのさまざまな人々と話をしました」とサロスは言うが、まだ何を計画しているのかはわからない。