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| ヤンガードリアス | |
|---|---|
 | |
| 語源 | |
| 代替スペル | ヤード |
| 同義語 | ロック ロモンド スタジアム ナハナガン スタジアム |
| 使用情報 | |
| 天体 | 地球 |
| 意味 | |
| 年代順 | クロン |
| 地層単位 | クロノゾーン |
| 大気と気候データ | |
| 大気中の平均CO2含有量 | 約240 ppm （産業革命前の0.9倍） |
| 平均表面温度 | 約10.5℃ （産業革命以前より3℃低い） |
ヤンガードリアス期（YD、グリーンランド・スタディアルGS-1）[2]は、地球の地質学上の歴史の中で、現在からおよそ12,900年から11,700年前（BP）に起こった期間である。[3]この期間は主に、北大西洋が寒冷化し、数十年の間に年間気温が北米で約3 °C（5.4 °F） 、ヨーロッパで2～6 °C（3.6～10.8 °F）、グリーンランドで最大10 °C（18 °F）低下した、北半球の突然のまたは「急激な」寒冷化で知られている。[4]グリーンランドの寒冷化は特に急速で、わずか3年かそれ未満で起こった。[1] [5]同時に、南半球は温暖化を経験した。[4] [6]この時代は始まったのと同じくらい急速に終わり、約50年にわたる劇的な温暖化により、地球は氷河期の更新世から現在の完新世へと移行しました。[1]
ヤンガードリアス期の始まりは完全に同期していたわけではなく、熱帯地方では寒冷化は数世紀にわたって広がり、完新世初期の温暖化についても同様であった。[1]北半球でも気温の変化は季節性が高く、冬ははるかに寒く、春は涼しいが、夏には変化がないかわずかに温暖化した。[7] [8]降水量にも大きな変化があり、寒冷な地域では降水量が大幅に減少し、温暖な地域では降水量が増加した。[4]北半球では、生育期の長さが減少した。[8]陸氷面積にはほとんど変化がなかったが、[9]海氷面積が増加し、氷とアルベドのフィードバックに寄与した。 [ 4]このアルベドの増加が、 0.6 °C (1.1 °F) の純地球寒冷化の主な原因であった。[4]
前の期間、ボリング・アレロード間氷期には、北半球の急速な温暖化[10] : 677 が 南半球の同等の寒冷化によって相殺された。[11] [9]この「極のシーソー」パターンは、熱塩循環（特に大西洋南北循環またはAMOC）の変化と一致しており、熱塩循環は南半球から北半球へどれだけの熱が移動できるかに大きく影響する。AMOCが強いときは南半球が冷え、北半球が温まり、AMOCが弱いときはその逆が起こる。[11]科学的なコンセンサスでは、AMOCの深刻な弱体化がヤンガードリアスの気候的影響を説明する。[12] : 1148 また、AMOCの変化が二酸化炭素レベルの増加に対抗しなくなった後、完新世の温暖化が急速に進んだ理由も説明できる。[9]
AMOC の弱体化が極地シーソー現象を引き起こしたという説は、ダンスガード・オシュガー現象の一般的な説明とも一致しており、YD はこれらの現象の中で最後かつ最強だった可能性が高い。[13]しかし、そもそも AMOC がこれほど弱くなった原因については議論がある。これまで科学者に最も支持されてきた仮説は、北米のアガシーズ湖から大西洋に流入する淡水の冷たい水による中断である。[14]融解水がマッケンジー川を経由して移動した証拠があるものの、[15]この仮説はこの期間に海面上昇がなかったことと一致しない可能性があり、 [16]他の理論も浮上している。[17]ローレンタイド氷床への地球外衝突（衝突クレーターは残らなかったはず）が説明として提案されたが、この仮説には多くの問題があり、主流の科学からは支持されていない。[18] [19]最近では、火山の噴火が寒冷化と海氷の成長の最初の引き金になったという説が提唱されており[20]、ヤンガードリアス期の開始直前に異常に高いレベルの火山活動があったことが氷床コア[21]と洞窟堆積物の両方で確認されている。[22]
語源
ヤンガードリアス期は、高山ツンドラに生息する野生の花 Dryas octopetala にちなんで名付けられました。この花の化石が、この時期に遡るヨーロッパ（特にスカンジナビア）の堆積物中に豊富に発見されたためです。この花がヨーロッパで豊富に見られた以前の2つの地質学的期間とは、それぞれ最古ドライアス期（約18,500-14,000年前）と古ドライアス期（約14,050-13,900年前）です。[23] [9]一方、Dryas octopetala は、ボリング-アレルド間氷期には稀でした。その代わりに、ヨーロッパの気温は、デンマークのボリングとアレルドの遺跡に見られるように、スカンジナビアに木々が生育できるほど暖かかったのです。[24]
アイルランドでは、ヤンガードリアスはナハナガン・スタディアルとも呼ばれ、イギリスではロッホ・ローモンド・スタディアルと呼ばれています。[25] [26]グリーンランド山頂氷床コア年代学では、ヤンガードリアスはグリーンランド・スタディアル1（GS-1）に相当します。その前のアレロッド温暖期（インタースタディアル）は、グリーンランド・インタースタディアル-1cから1a（GI-1cからGI-1a）の3つのイベントに細分化されています。[27]
気候
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他の地質時代と同様に、ヤンガードリアス期の古気候は、花粉の痕跡、氷床コア、海洋および湖沼の堆積物の層などの代理データを通じて再構築されています。[29]これらの証拠を総合すると、北半球全体の著しい寒冷化が約12,870±30年前に始まったことがわかります。[30]特にグリーンランドでは深刻で、気温が4～10℃（7.2～18.0℉）低下し、[7]急激な低下が見られました。[31]グリーンランド山頂の気温は、21世紀初頭よりも最大15℃（27℉）低かった。[31] [32]
ヨーロッパでも2～6℃（3.6～10.8℉）ほどの強い寒冷化が起こった。[4]イギリスの高地では氷原と氷河が形成され、多くの低地では永久凍土が発達したため[33]、−5℃（23℉）の寒冷化が起こり、年間平均気温は−1℃（30℉）を超えなくなった。[32] [34]北米も、特に東部と中央部で寒くなった。[29]太平洋岸北西部では2～3℃（3.6～5.4℉）寒くなったが、北米西部では一般に寒冷化はそれほど激しくなかった。[35] [36] [37] [38] [39] [40]メキシコ湾のオルカ海盆では依然として海面水温が2.4±0.6℃低下しましたが、 [41]テキサス州、グランドキャニオン地域[42]、ニューメキシコ州など、それに近い陸地では、大陸内陸部ほどは冷却されませんでした。[43] [44] [45]米国南東部は以前よりも暖かく、雨が多くなりました。[46] [43] [40]カリブ海とその周辺、および西アフリカでも温暖化が見られました。[4]
かつては、ヤンガードリアス期の寒冷化は北半球全体でほぼ同時期に始まったと考えられていた。[47]しかし、2015年に実施された年縞（堆積岩）の分析では、寒冷化は2段階で進行したことが示唆された。最初は12,900～13,100年前の北緯56～54度沿いで、次に12,600～12,750年前にさらに北で進んだ。 [48]日本の水月湖のコアとフィリピンのプエルト・プリンセサ洞窟群の証拠は、東アジアでのヤンガードリアス期の始まりが北大西洋に比べて数百年遅れたことを示している。[49] [1]さらに、寒冷化は年間を通じて均一だったが、明確な季節パターンがあった。北半球のほとんどの場所では、冬は以前よりもかなり寒くなったが、春の温度低下は少なく、夏には温度変化がないかわずかに温暖化しただけだった。[7] [8]例外は現在のメイン州で発生したようで、冬の気温は安定していたものの、夏の気温は最大7.5℃（13.5℉）低下した。[50]
北半球が寒冷化する一方で、南半球では相当な温暖化が起こった。 [1]海面水温は0.3～1.9℃（0.54～3.42℉）上昇し、南極大陸、南米（ベネズエラ南部）、ニュージーランドではいずれも温暖化が進んだ。[4]正味の気温変化は0.6℃（1.1℉）と比較的穏やかだった。[51]ヤンガードリアス期の気温変化は1,150～1,300年続いた。[52] [53]国際地層学委員会によると 、ヤンガードリアス期は約11,700年前に終わったとされているが、[54] 11,550年前に近いとする研究もある。[55] [56] [57] [58] [59]
ヤンガードリアス期の終焉もまた突然で、以前は寒冷化していた地域では、50～60年かけて以前の水準まで温暖化が進んだ。[60] [1]熱帯地方では、数世紀にわたって気温の回復が緩やかであった。[1]例外はコスタリカなどの熱帯大西洋地域であり、気温の変化はグリーンランドと同様であった。[61]その後、ヤンガードリアス期の二酸化炭素濃度の上昇（約210 ppmから約275 ppmへ[62] ）を受けて、完新世の温暖化が地球全体で進行した。
氷の覆い
ヤンガードリアス期の寒冷化は、氷河の前進と地域の雪線の低下を伴うことが多く、その証拠はスカンジナビア半島[52] 、スイスアルプス[4] とバルカン半島のディナルアルプス[63]、北アメリカのロッキー山脈の北部山脈[64] [65] [66] 、ウィスコンシン州のトゥークリーク埋没林とニューヨーク州西部[67]、太平洋岸北西部 [68] 、カスケード山脈[69]などの地域で見つかっている。ローレンタイド氷床全体がスペリオル湖西部とケベック州南東部の間で前進し、この時期にさかのぼる岩屑の層 (モレーン) を残した。 [70]アラスカ南東部は氷河作用を免れたようで、その地域では氷河作用が遅れているにもかかわらず、洞窟生成物の方解石の堆積が続いており、永久凍土と氷河作用がなかったことを示している。[71]
一方、南半球の温暖化は南極、南米、ニュージーランドの氷の減少を招いた。[72] [4]さらに、グリーンランド全体が寒冷化した一方で、氷河は島の北部でのみ成長し、[73]グリーンランドの残りの海岸からは後退した。これはおそらく、イルミンガー海流の強化によって引き起こされた。[74]バルカン半島のジャブラニツァ山脈でも氷の減少と氷河の後退が見られた。これは、本来なら凍結して氷河を維持するのに役立った年間降水量の減少が原因と考えられる。[75]現在とは異なり、スコットランド北部には氷河がまだ存在していたが、ヤンガードリアス期に薄くなっていた。[76]
氷河に含まれる水の量は、世界の海面に直接影響を及ぼします。氷河が後退すると海面が上昇し、氷河が拡大すると海面が低下します。全体として、ヤンガードリアス期を通じて海面はほとんど変化がなかったようです。 [9]これは、メルトウォーターパルス1Aなどの前後の急激な上昇とは対照的です。[9]海岸では、氷河の前進と後退も相対的な海面に影響を与えます。ノルウェー西部では、1990年代に10メートル（32メートル）の相対的な海面上昇を経験しました。+スカンジナビア氷床の前進に伴い、氷床は1.5メートル（2⁄3フィート ）ほど厚くなった。 [77] [78]注目すべきことに、この地域の氷床の前進は、ヤンガードリアス期の世界的な到来より約600年前に始まっていたようだ。 [78]海中では、メタンが氷に凍ったメタンクラスレートの堆積物は、ヤンガードリアス期の終わりの急速な温暖化の間も含め、ヤンガードリアス期を通じて安定していた。 [79]
気象システム
北半球が寒冷化し、南半球が温暖化すると、熱赤道は南に移動したと考えられる。熱赤道上の熱帯収束帯（ITCZ）と呼ばれる穏やかで雲の多い地域では、両半球からの貿易風が互いに打ち消し合うため、ITCZの位置が変わると他の地域の風のパターンにも影響が出る。例えば、東アフリカでは、この時期にタンガニーカ湖の堆積物があまり強く混合されておらず、この地域の風系が弱かったことを示している。 [80]北半球の夏がヤンガードリアス期に概して寒冷化しなかった主な理由は、大気パターンの変化だと考えられている。[8]
風は雲の形で水分を運ぶため、これらの変化は降水量にも影響を及ぼします。そのため、花粉記録の証拠は、スコットランド、[81]北米中西部、[82] アナトリア、中国南部など、一部の地域が非常に乾燥していることを示しています。[83] [84] [85]サハラ砂漠を含む北アフリカが乾燥するにつれて、風によって吹き飛ばされる塵の量も増加しました。[4]中国北部[85]を含む他の地域はより湿潤になりました（おそらく山西省を除く）[86]
生物圏
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ヤンガードリアスは、20世紀初頭にスウェーデンとデンマークの沼地や湖沼、特にデンマークのアレルド粘土採掘場の古植物学および岩相層序の研究を通じて初めて発見されました。 [87] [53] [88] [89]化石化した花粉の分析により、氷河期でのみ繁殖する植物であるDryas octopetalaが、その前のBA間氷期に森林が生育できた場所で優勢になり始めたことが一貫して示されていました。 [87]これにより、ヤンガードリアスは、生物相が急激な気候変動にどのように反応したかを示す重要な例となります。[90]
例えば、現在のニューイングランドでは、[91] [92] [93]涼しい夏と寒い冬、そして降水量の少なさが相まって、北方林が北方に移動した完新世の始まりまで樹木のないツンドラとなっていた。[50]五大湖の南縁では、トウヒが急速に減少する一方でマツが増加し、草本草原の植生は豊富ではなくなったが、この地域の西側では増加した。[94]アパラチア山脈中央部はヤンガードリアス期には森林が残っていたが、トウヒとアメリカオオバングラデシュの北方林に覆われ、完新世には温帯広葉樹林と混合林に変わった。[95]逆に、オンタリオ湖付近の花粉と大型化石の証拠は、冷涼な北方林が完新世初期まで存続したことを示している。[46]
松の花粉の増加は、中央カスケード山脈の冬がより寒冷であったことを示している。[96 ] オレゴン州南部のクラマス山脈にあるオレゴン洞窟国定公園の洞窟生成物は、ヤンガードリアスと同時期に気候が寒冷化した証拠を示している。 [97]オリンピック半島では、中高度の地点で火災の減少が記録されたが、ヤンガードリアスの間、森林は存続し、浸食が増加したことから、冷たく湿った気候であったことが示唆される。[98]洞窟生成物の記録は、オレゴン州南部の降水量の増加を示しており、[97] [99]その時期は、グレートベースン北部の雨季の湖の拡大と一致している。 [100]シスキユー山脈の花粉記録は、ヤンガードリアスの時期の遅れを示唆しており、その山脈では太平洋の温暖な気候の影響がより大きかったことを示している。[101]
ロッキー山脈地域への影響は様々であった。[102] [103]いくつかの場所では植生にほとんど変化が見られなかった。[104]ロッキー山脈北部では、松やモミの大幅な増加は、以前よりも気温が上昇し、場所によっては亜高山帯の公園地帯に移行したことを示唆している。 [105] [104] [106] [107]これは、ジェット気流の北方移動と夏の日射量の増加[105] [108]および現在よりも高い冬の積雪と、春の長期化と多雨化が組み合わさった結果であると仮定されている。[109]
人間社会
ヤンガードリアスは、レヴァント地方で農業が始まった新石器時代革命と関連付けられることが多い。[110] [111]寒く乾燥したヤンガードリアスは、おそらくその地域の収容力を低下させ、定住していた初期ナトゥーフ人の人口をより移動性の高い生活様式に追いやった。[112]気候のさらなる悪化により、穀物栽培が始まったと考えられている。ナトゥーフ時代の生活様式の変化におけるヤンガードリアスの役割については比較的合意が得られているが、この時代末期の農業の始まりとの関連については依然として議論が続いている。[113] [114]
原因
科学的なコンセンサスでは、ヤンガードリアスは、大西洋南北循環（AMOC）を通じて暖かい熱帯海水を北に循環させる熱塩循環の大幅な減少または停止と関連づけられている。 [4] [12] : 1148 これは、気候モデルシミュレーション[1]や、北大西洋水の最下層の換気（表面からの酸素への露出）の減少など、さまざまな代理証拠と一致している。北大西洋西部亜熱帯のコアは、「底層水」が1,000年間そこに留まっていたことを示し、これは約1,500年前の同じ場所からの後期完新世底層水の2倍の年齢である。[115]さらに、米国南東部のそれ以外の異常な温暖化は、AMOCが弱まり、北大西洋環流を通じてカリブ海からヨーロッパに輸送される熱が減ったため、より多くの熱が沿岸海域に閉じ込められたままになるという仮説と一致している。[116]
当初は、古史的なアガシー湖の大規模な噴出がセントローレンス水路を経由して北大西洋に氾濫したという仮説が立てられていたが、地質学的証拠はほとんど見つかっていなかった。[117]例えば、大量の融解水から予想されるように、セントローレンス水路の塩分濃度は低下しなかった。 [118]より最近の研究では、洪水は現在のカナダのマッケンジー川に沿った経路をたどったことが示されており、 [119] [120]堆積物コアは、最も強力な噴出がヤンガードリアスの開始直前に発生したことを示している。[15]
その他の要因もヤンガードリアス期の気候に大きな役割を果たした可能性が高い。例えば、一部の研究では、グリーンランドの気候は当時存在していたフェノスカンジナビア氷床の融解によって主に影響を受けたと示唆されており、これはグリーンランドがヤンガードリアス期に最も急激な気候変動を経験した理由を説明できるかもしれない。[121]気候モデルはまた、他の要因も関与していない限り、どんなに大規模な淡水噴出であっても、ヤンガードリアス期のタイムラインで要求されているように、1,000年以上にわたってAMOCを弱めることはできなかったであろうことを示している。[ 122]一部のモデルでは、ローレンタイド氷床の融解により大西洋の降雨量が増加し、大西洋が淡水化してAMOCが弱まるのを助けたことを示すことでこれを説明している。[118]ヤンガードリアスが始まると、気温の低下により北半球全体の降雪量が増加し、氷アルベドフィードバックが増加したであろう。さらに、溶けた雪は、凍った地面に吸収される水が少ないため、降雨よりも北大西洋に逆流する可能性が高くなります。[122]他のモデルでは、北極海の海氷はヤンガードリアス期の開始までに数十メートルの厚さになっていた可能性があり、北大西洋に氷山が流れ落ち、循環が一貫して弱まる可能性があることが示されています。[123]注目すべきことに、海氷被覆の変化は海面に影響を与えなかったでしょう。これは、ヤンガードリアス期、特にその開始時に顕著な海面上昇がなかったことと一致しています。[16]
科学者の中には、ヤンガードリアス期の始まりに海面上昇が見られなかった理由を火山噴火と関連づけて説明する者もいる。[20]噴火はしばしば大気中に大量の二酸化硫黄粒子を沈着させ、エアロゾルとして知られ、太陽光を反射することで大きな冷却効果をもたらす。この現象は人為的な硫黄汚染によっても引き起こされ、地球暗化として知られている。[124]高緯度の火山噴火による冷却が北大西洋の海氷の成長を加速させ、最終的にAMOCを十分に傾けてヤンガードリアス期を引き起こした可能性がある。[20]洞窟堆積物と氷河の氷床コアはどちらも、ヤンガードリアス期の始まりに近い時期に北半球で少なくとも1回の大規模な火山噴火が起こったという証拠を含んでおり、[22] [21]おそらく石筍から導かれたヤンガードリアス期の始まりの日付と完全に一致している。[30]この噴火は西暦紀のどの噴火よりも強力だったと示唆されており、その噴火の中には数十年にわたる寒冷化を引き起こしたものもあります。[21]
1990年代の研究によれば、ラーハー湖の噴火（現在のドイツ、ラインラント＝プファルツ州の火山湖）が基準に一致していたはずであるが[125] [126] 、2021年に行われた放射性炭素年代測定では、噴火の日付は13,006年前、つまりヤンガードリアス期が始まる1世紀以上前に遡ることが判明した。[127]この分析は2023年にも異議を唱えられ、一部の研究者は放射性炭素分析がマグマの二酸化炭素によって汚染されていると示唆した。[128]今のところ、火山仮説の決定的な証拠も否定もないまま議論は続いている。[21]
ヤンガードリアス衝突仮説
ヤンガードリアス衝突仮説（YDIH）は、冷却の原因を崩壊する彗星または小惑星の衝突に帰している。[129]ヤンガードリアス期の衝突クレーターは存在しないため、支持者は通常、衝突がローレンタイド氷床を襲ったため、完新世に氷床が溶けたときにクレーターは消滅しただろうと示唆する。 [18]あるいは、衝突は空中爆発であり、証拠としてマイクロ粒子とナノ粒子しか残らないだろうと主張する。[129]ほとんどの専門家はこの仮説を否定し、すべてのマイクロ粒子は地上のプロセスによって十分に説明できると主張している。[19]たとえば、テキサス州ホールズ洞窟のヤンガードリアス期堆積物の鉱物包有物は、YDIH支持者によって地球外起源と解釈されているが、2020年に発表された論文では、それらは火山起源である可能性が高いと主張している。[22]反対派は、熱塩循環に影響を与えるほどの規模の空中爆発によって引き起こされた大規模な山火事の証拠はなく、[18] 鉱物学的および地球化学的証拠[130]も、この仮説に必要な人口減少と動物の大量絶滅の同時発生の証拠はないと主張している。[19]
類似イベント
統計分析によると、ヤンガードリアスは過去12万年間に起こった25回または26回のダンスガード・オシュガー・イベント（D-Oイベント）の最後のものに過ぎない。 [13]これらのエピソードは、数十年または数世紀の時間スケールでAMOCが急激に変化することを特徴としている。[131] [132]ヤンガードリアスは最も新しいため最もよく知られ、最もよく理解されているが、過去12万年間の以前の寒冷期と基本的に似ている。この類似性により、衝突仮説は非常にありそうになく、アガシー湖仮説とも矛盾する可能性がある。[13]一方、いくつかの研究では火山活動とD-Oイベントを関連付けており、火山仮説を支持する可能性がある。[133] [134]
ヤンガードリアス期に似た出来事は、他の氷期終焉期（寒冷な氷河期から温暖な間氷期への比較的急速な移行を説明するために使用される用語）の間にも発生したと思われる。[135] [136] [ページが必要]湖沼や海洋の堆積物を分析すると、特定の脂質や長鎖アルケノンの有無から過去の気温を再構築できる。これらの分子は温度に非常に敏感だからである。[135] [136]この分析は、終焉期II（海洋同位体ステージ6の終わり、約13万年前）、III（海洋同位体ステージ8の終わり、約24万3千年前）[137]および終焉期IV（海洋同位体ステージ10の終わり、約33万7千年前）の間にYDのようなイベントが発生したという証拠を示しています。 [138] [139]氷床コアと古植物学データからの追加の証拠と組み合わせると、YDのようなイベントはすべての退氷期に必然的に発生すると主張する人もいます。[137] [140] [141]
大衆文化において
2004年の映画『デイ・アフター・トゥモロー』は、北大西洋の海洋循環が崩壊し、一連の異常気象が起こり、急激な気候変動を引き起こし、新たな氷河期をもたらすという壊滅的な気候影響を描いている。[142]
参照
- 8.2キロ年気候イベント – 約8,200年前の急速な地球寒冷化
- ブライト・セルナンダー体系 – 北ヨーロッパの気候期間の系列
- ハインリッヒ・イベント - 大規模な氷山の群れが北大西洋を横断する。
- 小氷期 – 中世温暖期（16～19世紀）後の気候の寒冷化
- 中世温暖期 – 北大西洋地域で紀元950年頃から1250年頃まで続いた温暖な気候の時代
- ミランコビッチ サイクル – 地球の気候サイクル
- 新氷河期
- プレボレアル振動– プレボレアル内の寒冷化エピソード
- 環境史の年表
- 氷河期のタイムライン – 地球の主要な氷河期の年表
参考文献
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外部リンク
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