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1901年から2018年の間に、平均海面は15〜25cm（6〜10インチ）上昇し、1970年代以降は年間2.3mm（0.091インチ）増加しました。[3] : 1216 これは、少なくとも過去3,000年間の海面上昇よりも速いものでした。[3] : 1216 2013年から2022年の10年間では、この速度は年間4.62mm（0.182インチ）に加速しました。[4] 人間の活動による気候変動が主な原因です。 [5] : 5, 8 1993年から2018年の間に、氷床と氷河の融解が海面上昇の44％を占め、さらに42％が水の熱膨張によるものでした。[6] : 1576
海面上昇は地球の気温の変化より数十年遅れており、そのため、すでに起こっている温暖化に反応して、現在から2050年まで海面上昇は加速し続けるだろう。[7]その後何が起こるかは、人間の温室効果ガス排出量に依存する。排出量を大幅に削減すれば、海面上昇は2050年から2100年の間に鈍化するだろう。そうなると、2100年までに海面は現在から30cm（1フィート）強、19世紀から約60cm（2フィート）上昇する可能性がある。排出量が多いと、海面上昇はさらに加速し、2050年には1.0メートル（3+1 ⁄ 3 フィート）または1.6メートル（ 5+長期的には、 産業革命以前の気温上昇が現在の1.5℃（2.7℉）のままであれば、今後2000年間で海面上昇は2～ 3メートル（7～ 10フィート）に達する。気温上昇が5 ℃（9.0℉）でピークに達した場合、海面上昇は19～22メートル（62～72フィート）となる。 [5] : 21
海面上昇は地球上のすべての沿岸部および島嶼部住民に影響を及ぼします。[8]これは洪水、高潮、大潮、津波などを通じて起こります。連鎖的な影響は数多くあります。マングローブなどの沿岸生態系の喪失につながります。灌漑用水の塩分濃度の上昇により、作物の収穫量が減少する可能性があります。港が被害を受けると海上貿易が中断されます。[9] [10] 2050年までに予測される海面上昇により、現在数千万人が居住している地域が毎年の洪水にさらされることになります。温室効果ガスの排出量を大幅に削減しなければ、今世紀後半にはその数は数億人にまで増加する可能性があります。[11]
潮位差や地盤沈下などの地域要因は、影響の深刻さに大きく影響します。例えば、米国の海面上昇は、今世紀末までに世界平均の2～3倍になる可能性があります。[12] [13]しかし、海面上昇の影響を最も受けやすい20か国のうち、12か国はインドネシア、バングラデシュ、フィリピンなどアジアにあります。 [14]生態系や国の回復力と適応力も異なり、影響の程度は多かれ少なかれ異なります。[15]近い将来、人間人口に最も大きな影響が出るのは、低地のカリブ海および太平洋諸島です。海面上昇により、今世紀後半にはこれらの島々の多くが居住不可能になるでしょう。[16]
社会はさまざまな方法で海面上昇に適応することができます。管理された後退、沿岸の変化への適応、または防波堤などのハードな建設方法による海面上昇からの保護[17]はハードなアプローチです。砂丘の再生や海岸の養浜などのソフトなアプローチもあります。これらの適応戦略は時には連携して行われます。また、異なる戦略の中から選択を行う必要がある場合もあります。[18]貧しい国々は、豊かな国々と同じアプローチで海面上昇に適応するのに苦労するかもしれません。
観察
1901年から2018年の間に、世界の平均海面は約20cm（7.9インチ）上昇しました。[5]衛星レーダー測定から収集されたより正確なデータによると、1993年から2017年の間に7.5cm（3.0インチ）の増加が見られました（平均2.9mm（0.11インチ）/年）。[6]これは2013年から2022年にかけて4.62mm（0.182インチ）/年に加速しました。[4] 古気候データによると、この海面上昇率は少なくとも過去3,000年間で最速です。[3] : 1216
海面上昇は地球全体で均一ではありません。一部の陸地は、地盤沈下（陸地の沈下）または氷河後隆起（氷が溶けて重量が減ったため陸地が隆起）の結果として、上昇または下降しています。そのため、地域的な相対的な海面上昇は、世界平均よりも高くなるか低くなる可能性があります。氷塊の変化は、重力を通じて地球上の海水の分布にも影響を与えます。[20] [21]
予測
予測に使用されるアプローチ
海面上昇（SLR）予測にはいくつかのアプローチが用いられている。[22] 1つはプロセスベースモデリングで、氷床モデルで氷の融解を計算し、一般循環モデルで海水温の上昇と膨張を計算し、これらの寄与を合計する。[23]いわゆる半経験的アプローチでは、代わりに統計手法と基本的な物理モデリングを、観測された海面上昇と歴史的地質学的データからの再構築に適用する（古気候モデリングとして知られる）。[24]これは、過去のIPCC報告書（2007年の第4次評価報告書など）のプロセスベースモデル予測が、すでに観測されている海面上昇を過小評価していることが判明したために開発された。[23]
2013年までに、モデリングの改善によってこの問題は解決され、2100年のモデル予測と半経験的予測は現在非常に類似しています。[23] [22]しかし、半経験的推定は利用可能な観測の質に依存しており、非線形性を表現するのに苦労し、十分な情報がないプロセスをモデル化することができません。[23]そのため、別のアプローチとして、構造化専門家判断（SEJ）と呼ばれる方法で多数の科学者の意見を組み合わせることが挙げられます。[22]
これらの主要なアプローチにはバリエーションがある。[22]たとえば、大規模な気候モデルは常に需要があるため、特定の地域の洪水リスクを予測するなどのより単純なタスクでは、それほど複雑ではないモデルが代わりに使用されることが多い。構造化された専門家の判断をモデリングと組み合わせて、どの結果がより可能性が高いか、またはより低いかを判断することができる。これは「シフトSEJ」として知られている。半経験的手法は、いわゆる「中程度の複雑さ」モデルと組み合わせることができる。[22] 2016年以降、一部の氷床モデリングでは、南極でいわゆる氷崖不安定性が示され、その結果、他の方法でシミュレートした場合よりも大幅に速い崩壊と後退が生じた。[25] [26]温暖化が低い場合は違いは限られているが、温暖化レベルが高い場合は、氷崖不安定性が他のどのアプローチよりもはるかに大きな海面上昇を予測する。[22]
21世紀の予測
気候変動に関する政府間パネル（IPCC）は、気候変動に関する最大かつ最も影響力のある科学組織であり、1990年以来、主要な報告書の中で21世紀の海面上昇のいくつかの妥当なシナリオを示しています。シナリオ間の違いは、主に将来の温室効果ガス排出に関する不確実性によるものです。これらは将来の経済発展、そして予測が難しい将来の政治活動に依存します。各シナリオでは、未知の要素を反映するために、下限と上限を伴う範囲として海面上昇の推定値を提供します。2013～2014年の第5次評価報告書（AR5）のシナリオは代表的濃度経路（RCP）と呼ばれ、 IPCC第6次評価報告書（AR6）のシナリオは共有社会経済経路（SSP）として知られています。2つの大きな違いは、AR6にSSP1-1.9が追加されたことです。これは、1.5°C（2.7°F）というパリ気候協定の最高の目標を満たすことを表しています。その場合、2100年までに予想される海面上昇の範囲は28～55cm（11～21+1 ⁄ 2 インチ）。 [3] : 1302
AR5 の最も低いシナリオである RCP2.6 では、温室効果ガスの排出量が 2100 年までに気温上昇を 2 °C (3.6 °F) に抑えるという目標を達成できるほど低く抑えられる。2100 年の海面上昇は約 44 cm (17 インチ) で、上昇幅は 28～61 cm (11～24 インチ) となる。CO2排出量がピーク に達するまでに 10～20 年かかり、大気中の濃度が2070 年代まで安定しない「中程度」のシナリオは RCP 4.5 と呼ばれている。その海面上昇幅は 36～71 cm (14～28 インチ) である。RCP8.5 経路の最も高いシナリオでは、海面は52～98 cm ( 20+1 ⁄ 2と38+1 ⁄ 2 インチ）。 [21] [29] AR6では両方のシナリオに同等の数値が示されていたが、どちらのシナリオでもより大きな海面上昇が予測された。AR6では、SSP1-2.6経路では32～62cm（ 12+1 ⁄ 2 – 24+2100年までに1 ⁄ 2 インチ（約1.5～2.5cm）に達すると予測される。「中程度」のSSP2-4.5では、44～76cm（ 17+2100年までに1 ⁄ 2～30インチの範囲となり、SSP5-8.5では65～101 cm（ 25+1 ⁄ 2 –40インチ）。 [3] : 1302
AR6における予測値のこの全般的な増加は、氷床モデルの改善と構造化された専門家の判断の取り入れによってもたらされた。[28]これらの決定は、グリーンランドと南極で観測された氷床侵食が2020年までにAR5の予測値の上限範囲と一致したこと、[30] [31]と、AR5の予測値は観測された海面上昇傾向の外挿に比べて遅すぎる可能性が高いという発見があったことを受けてなされたが、その後の報告書ではこの点が改善されていた。[32]さらに、AR5は、海洋氷床や海洋氷崖の不安定性などの「信頼性の低い」プロセスの影響の詳細な推定値を除外したとして、複数の研究者から批判された。 [33] [34] [35]これらのプロセスは、氷の損失を大幅に加速させ、今世紀中に海面上昇を「数十センチメートル」増加させる可能性がある。[21] AR6には、これらのプロセスが発生するSSP5-8.5のバージョンが含まれており、その場合、海面上昇は最大1.6メートル（5+2100年までに1 ⁄ 3 フィートに達する可能性も否定できない。 [3] : 1302
不安定性プロセスの役割
海面上昇予測における最大の不確実性は、いわゆる海洋氷床不安定性（MISI）と関連しており、さらに海洋氷崖不安定性（MICI）の方が不確実性が高い。[37] [3] : 1302 これらのプロセスは主に西南極氷床に関連しているが、グリーンランドの氷河の一部にも当てはまる可能性がある。[36]前者は、氷河が後退（後方傾斜）岩盤の上で大部分が水中にある場合、後退が続くにつれて水がその高さの部分をどんどん溶かし、それによって崩壊が自然に加速することを示唆している。これは広く受け入れられているが、モデル化するのが困難である。[37] [36]
後者は、海岸の氷崖が約90メートル（295+ 地上高は1⁄2フィートで、標高は約800メートル（ 2,624+1 ⁄ 2フィート（約1.5メートル）の氷床は、支えとなっている氷棚がなくなる と、自重で急速に崩壊する可能性が高い。 [36]崩壊により、その後に続く氷塊も同じ不安定性にさらされ、崖の崩壊と急速な氷床後退の自己持続サイクルにつながる可能性がある。 [34] [38] [39]この理論は非常に影響力があり、2020年に106人の専門家を対象に行われた調査では、 1メートル（ 3メートル）の氷床を示唆した2016年の論文が、氷床の崩壊が+ 2100年までに南極だけで1.5フィート以上の海面上昇が起こるという予測[25]は、2014年のIPCC第5次評価報告書よりもさらに重要であると考えられていました。 [40]ジム・ハンセンが率いる2016年の研究では、さらに急速な海面上昇が提案されており、50～100年で数メートルの海面上昇が高排出量の妥当な結果として想定されていますが、 [35]科学界では依然として少数派の見解です。 [41]
海洋氷崖不安定性も、モデル化の試みとして提案されて以来、非常に議論を呼んでいる。 [36]過去と現在の両方からの観測証拠は非常に限られており、曖昧である。[43]これまでのところ、ヤンガードリアス期の氷による海底えぐりの事例は 1 件だけであり、これがこの理論と真に一致しているように見える。[44]しかし、それは推定 900 年間続いたため、[44]現在における急速な海面上昇を裏付けるものかどうかは不明である。[43] 2016 年以降にこの仮説を調査したモデル化では、現実世界の氷棚の崩壊はあまりにも遅く、このシナリオは妥当ではない可能性が示唆されることが多い。[45]または、氷河の崩壊時に生成される残骸である氷のメランジュが氷河の前に急速に蓄積し、不安定性が始まってすぐに大幅に遅くなるか、完全に止まる可能性もある。[46] [47] [48] [42]
これらの不確実性のため、この仮説の提唱者であるロバート・デコントとデイビッド・ポラードを含む一部の科学者は、この疑問を解決する最善の方法は、最終間氷期の海面上昇を正確に特定することであると示唆している。[43]当時の海面上昇が4メートル（13フィート）未満であればMICIの可能性は事実上排除できるが、 6メートル（19フィート）以上であれば可能性が非常に高い。+1 ⁄ 2 フィート）。 [43] 2023年時点での最新の分析では、最終間氷期の海面上昇は2.7メートル（9フィート）よりも高かった可能性は低いことが示されている。 [49]他の研究では5.7メートル（ 18フィート）などのより高い値が示されている。+1 ⁄ 2 フィート） [50]は、バハマ諸島の新しい古気候データやグリーンランド氷床の既知の歴史と矛盾しているように見える。 [49]
2100年以降の海面上昇
気温が安定したとしても、海面上昇（SLR）は数世紀にわたって継続し、[52]古記録の海面上昇と一致している。 [21] : 1189 これは、深海への熱の拡散が遅いなどの要因により、炭素循環と気候システムの慣性が高く、気候応答時間が長くなるためです。[53] 2018年の論文では、2300年の海面上昇は、ピークに達する前にCO2排出量が5年増加するごとに平均20cm（8インチ）増加すると推定されています。1m （3インチ）の上昇が5％の確率で起こることを示しています。+1 ⁄ 2 フィート）の増加が、同じ原因によるものである。同じ推定では、気温が2°C（3.6°F）未満で安定した場合でも、2300年の海面上昇は1.5メートル（5フィート）を超えることがわかった。早期のネットゼロとゆっくりとした気温低下により、 70〜120センチメートル（ 27）に抑えられる可能性がある。+1 ⁄ 2 –47インチ）。 [54]
2021年までに、IPCC第6次評価報告書は、 2150年の海面上昇の推定値を提供することができました。SSP1-1.9 シナリオで温暖化を1.5℃に抑えると、海面上昇は17～83％の範囲で37～86cm（14+1 ⁄ 2 –34インチ）。SSP1-2.6経路では範囲は46–99 cm（18–39インチ）、SSP2-4.5では66–133 cm（26–52インチ）になります。+2100年までに海面は1.5～2.5 インチ上昇し、SSP5～8.5では98～188cm（ 38+1 ⁄ 2 –74インチ）。同報告書は、「信頼性は低いが影響は大きい」と予測し、2100年までに平均0.63～1.60メートル（2～5フィート）の海面上昇を予測し、2150年までに同氏のシナリオにおける海面上昇の合計は0.98～4.82メートル（3～16フィート）の範囲になると述べている。 [3] : 1302 AR6はまた、さまざまな影響の仮定のもと、SSP1-2.6およびSSP5-8.5の下での2300年の海面上昇について信頼性の低い推定値を示した。最良のシナリオである、2100年以降に氷床の加速がないSSP1-2.6の下での推定値は、わずか0.8～2.0メートル（2.6～6.6フィート）であった。最も悪いと推定されるシナリオである氷崖不安定性を伴うSSP-8.5では、2300年までに海面上昇の予測範囲は9.5〜16.2メートル（31〜53フィート）でした。 [3] : 1306
それ以降の予測はより困難である。2019年に、氷床の専門家22人に、5 ℃の温暖化シナリオで2200年と2300年の海面上昇を推定するよう依頼したところ、90%信頼区間は-10cm（4インチ）から740cm（24インチ）であった。+1 ⁄ 2 フィート）および-9cm（ 3+1 ⁄ 2 インチ）から970 cm（32フィート）まで上昇しました。（負の値は、気候変動による降水量の増加により氷床表面の質量バランスが大幅に上昇する可能性が極めて低いことを表しています。） [55] 2020年に、海面に関する6本以上の論文に寄稿した106人の専門家は、海面上昇の中央値を118 cm（ 46フィート）と推定しました。+ 2300年には、低温暖化RCP2.6シナリオでは海面上昇が1.5 cm（ 1 ⁄ 2インチ）に達し、中央値は329 cm（ 129+1 ⁄ 2 インチ）であった。前者のシナリオでは、5％～95％信頼区間は24～311 cm（ 9+1 ⁄ 2 – 122+1 ⁄ 2 インチ）、後者は88〜783センチメートル（ 34+1 ⁄ 2 – 308+1 ⁄ 2 インチ）。 [40]
500年後には、熱膨張による海面上昇は最終的なレベルの半分にしか達していない可能性があり、おそらく0.5～2m（1+1 ⁄ 2 – 6+1 ⁄ 2 フィート）。 [56]さらに、グリーンランドと南極の氷床の転換点は、そのような時間スケールでより大きな役割を果たす可能性があります。 [57]南極の氷の損失は、特に温暖化が2°C（3.6°F）を超える場合、非常に長期的な海面上昇を支配する可能性があります。化石燃料源からの継続的な二酸化炭素排出は、次の千年でさらに数十メートルの海面上昇を引き起こす可能性があります。 [58]地球上のすべての化石燃料を燃やすと、南極の氷床全体が溶け、約58メートル（190フィート）の海面上昇を引き起こすのに十分です。 [59]
2021年 IPCC は、今後 2,000 年間の海面上昇量を次のように推定しています。
- 気温上昇のピークが1.5℃（2.7℉）に達すると、世界の海面は2～3メートル（6+1 ⁄ 2 –10フィート）
- 気温上昇のピークが2℃（3.6℉）になると、海面は2～6m（6+1 ⁄ 2 – 19+1 ⁄ 2 フィート）
- 気温上昇のピークが5℃（9.0℉）になると、海面は19～22メートル（62+1 ⁄ 2 –72フィート） [5] ：SPM-21
温暖化に対する気候の反応は緩やかなため、排出が停止した後も海面は数千年にわたって上昇し続けるだろう。1万年のタイムスケールで同様の推定を行うと、次のようになると予測される。
- 気温上昇のピークが1.5℃（2.7℉）に達すると、世界の海面は6～7m（19+1 ⁄ 2 –23フィート）
- 気温上昇のピークが2℃（3.6℉）になると、海面は8～13メートル（26～42メートル）上昇する。+1 ⁄ 2 フィート）
- 気温上昇のピークが5℃（9.0℉）の場合には、海面は28～37メートル（92～121メートル）上昇する。+1 ⁄ 2 フィート） [3] : 1306
測定
海水量の変動、体積の変化、または海面と比較した陸地の標高の変化は、海面変動を引き起こす可能性があります。一定の期間にわたって評価を行うことで、海面上昇への寄与を特定し、軌道の変化の早期兆候を提供できます。これは、適応計画の策定に役立ちます。[60]海面変動の測定に使用されるさまざまな技術は、まったく同じ海面を測定するわけではありません。潮位計は相対的な海面しか測定できません。衛星は絶対的な海面変動も測定できます。 [61]氷と海洋を研究する研究者は、海面の正確な測定値を得るために、固体地球の進行中の変形を考慮に入れています。彼らは特に、過去の氷塊の後退によって現在も隆起している陸地と、地球の重力と自転に注目しています。[6]
衛星
1992年にTOPEX/ポセイドンが打ち上げられて以来、重なり合う一連の高度測定衛星が継続的に海面とその変化を記録している。[62]これらの衛星は、海流によって生じた海の丘や谷を測定し、その高さの傾向を検出することができる。海面までの距離を測定するために、衛星は地球に向けてマイクロ波パルスを送信し、海面で反射してから戻ってくるまでの時間を記録する。マイクロ波放射計は、大気中の水蒸気によって引き起こされる追加の遅延を補正する。これらのデータと宇宙船の位置を組み合わせることで、海面の高さを数センチメートル以内の誤差で決定する。[63]これらの衛星測定では、1993年から2017年の海面上昇率が 年間3.0 ± 0.4ミリメートル（1 ⁄ 8 ± 1 ⁄ 64インチ）と推定されている。 [64]
衛星は海面の地域的な変動を測定するのに有用である。一例として、1993年から2012年にかけて西太平洋熱帯地域で起きた大幅な海面上昇が挙げられる。この急激な海面上昇は貿易風の増加と関連している。貿易風は太平洋十年規模振動（PDO）とエルニーニョ南方振動（ENSO）が1つの状態から別の状態に変化するときに発生する。 [65] PDOは、通常10年から30年続く2つの段階からなる流域全体の気候パターンである。ENSOの周期は2年から7年と短い。[66]
潮位計
世界的な潮位計ネットワークは、海面観測のもう一つの重要な情報源である。衛星記録と比較すると、この記録は大きな空間的ギャップがあるが、はるかに長い期間をカバーしている。[68]潮位計のカバー範囲は主に北半球で始まった。南半球のデータは1970年代まで不足していた。[68]最も長く続いている海面測定であるNAPまたはアムステルダム測地基準点は、1675年にアムステルダムで確立された。[69]記録の収集はオーストラリアでも広範囲に行われている。それらには、1837年に始まったアマチュア気象学者のトーマス・レンプリエールによる測定が含まれる。レンプリエールは1841年にポート・アーサーの囚人入植地近くの死者の島の小さな崖に海面ベンチマークを確立した。 [70]
このネットワークは、1992年以降の期間の衛星データと合わせて、1870年から2004年の間に世界の平均海面が19.5cm（7.7インチ）上昇し、平均速度は約1.44mm/年であったことを明らかにした。（20世紀の平均は1.7mm/年である。）[71] 2018年までに、オーストラリア連邦科学産業研究機構（CSIRO）によって収集されたデータによると、世界の平均海面は年間3.2mm（1 ⁄ 8 インチ）上昇していることが明らかになった。これは、20世紀の平均速度の2倍であった。[72] [73] 2023年の世界気象機関の報告書では、2013年から2022年にかけてさらに加速して4.62mm/年であることがわかった。[4]これらの観測は、気候変動シミュレーションからの予測をチェックおよび検証するのに役立ちます。
地域差は潮位計のデータにも表れています。一部は海面の地域差によって生じます。その他は陸地の垂直移動によるものです。ヨーロッパでは、一部の陸地だけが上昇し、他の陸地は沈下しています。1970年以降、ほとんどの潮位観測所は海面上昇を観測しています。しかし、バルト海北部の海面は氷河期後の隆起により低下しています。[74]
過去の海面上昇
過去の海面レベルを理解することは、現在の海面レベルの変化が最終的にどうなるかを知るための重要な指針となる。最近の地質学上の過去では、気温上昇による熱膨張と陸氷の変化が海面上昇の主な原因である。地球が産業革命以前の気温より2℃（3.6℉）暖かかった最後の時期は12万年前であった。これは、ミランコビッチサイクル（地球の軌道の緩やかな変化による太陽光量の変化）による温暖化がエミアン 間氷期を引き起こしたときであった。その温暖な間氷期の海面レベルは現在より少なくとも5メートル（16フィート）高かった。[75]エミアンの温暖化は数千年にわたって持続した。海面上昇の大きさは、南極とグリーンランドの氷床による大きな寄与を示唆している。[21] : 1139 大気中の二酸化炭素濃度が約400ppm （2000年代と同程度）で、約300万年前に気温が2～3℃（3.6～5.4℉）上昇した。この気温上昇により、南極の氷床の3分の1が溶け、海面は産業革命以前の水準より20メートル上昇した。[76]
約2万年前の最終氷期極大期以来、海面は125メートル（410フィート）以上上昇しました。上昇率は、産業革命以前の1mm/年未満から、カナダとユーラシア大陸の主要な氷床が溶けた時の40mm/年以上までさまざまです。融水脈は、これらの氷床の急速な崩壊によって引き起こされる急速な海面上昇の期間です。海面上昇率は、今日から約8,200年前から鈍化し始めました。過去2,500年間、海面はほぼ一定でした。最近の海面上昇傾向は、19世紀末または20世紀初頭に始まりました。[77]
原因
気候変動の影響
地球温暖化が海面上昇を引き起こす主な理由は、加熱による海洋の拡大、氷床の融解による水の流入、氷河からの水の流入の3つです。海面上昇に影響を与えるその他の要因には、積雪量の変化、陸上貯水池からの流入などがありますが、これらの寄与は小さいと考えられています。[6] 20世紀初頭以来、氷河の後退と海洋の拡大が海面上昇の主な原因となっています。[24]氷河による損失の一部は、降水量が雪として降り、それが蓄積し、時間の経過とともに氷河氷を形成することで相殺されます。降水量、地表プロセス、端での氷の損失が互いにバランスをとれば、海面は同じままです。このため、降水は海面から水蒸気が蒸発して始まったため、気候変動が水循環に与える影響により、氷の蓄積がさらに増加する可能性があります。しかし、この影響は氷の損失を完全に相殺するには不十分であり、海面上昇は加速し続けています。[78] [79] [80] [81]
グリーンランドと南極にある2つの大きな氷床の寄与は、21世紀に増加する可能性が高い。[24]これらの氷床は陸上の氷の大部分（約99.5%）を蓄えており、海面相当高（SLE）はグリーンランドで7.4メートル（24フィート3インチ）、南極で58.3メートル（191フィート3インチ）である。[6]したがって、地球上のすべての氷が溶けると、海面は約70メートル（229フィート8インチ）上昇することになるが、[82]これには少なくとも1万年と最大10°C（18°F）の地球温暖化が必要になる。[83] [84]
海洋加熱
海洋は、地球のエネルギー不均衡によって気候システムに追加された余分な熱の90％以上を蓄え、その影響に対する緩衝材として機能します。[86]これは、世界の海の平均温度を0.01℃（0.018℉）上昇させるのと同じ量の熱が、大気の温度を約10℃（18℉）上昇させることを意味します。[87]そのため、海洋の平均温度の小さな変化は、気候システムの総熱量の非常に大きな変化を表します。風と海流は熱を海のより深い部分に移動します。その一部は2,000メートル（6,600フィート）以上の深さに達します。[88]
海が熱を得ると、水が膨張して海面が上昇します。暖かい水や深い場所にある大きな圧力がかかっている水は、冷たい水や圧力が低い水よりも膨張します。[21] : 1161 その結果、冷たい北極海の水は暖かい熱帯海水よりも膨張が少なくなります。気候モデルによって、海洋加熱のパターンはわずかに異なります。そのため、海洋加熱が海面上昇にどの程度寄与するかについては、予測が完全に一致していません。[89]
南極大陸の氷の減少
南極大陸の大量の氷には、世界の淡水の約60％が蓄えられています。地下水を除くと90％になります。[90]南極では、西南極の沿岸氷河と東南極の一部の氷河から氷が失われています。しかし、内陸部、特に東部では積雪の増加により質量が増加しています。これにより、矛盾した傾向が生じています。[81] [91]氷の質量と変化を測定する衛星によるさまざまな方法があります。それらを組み合わせることで、違いを調整するのに役立ちます。[92]ただし、研究間でまだ違いがある可能性があります。 2018年の体系的なレビューでは、 1992年から2002年の間に南極大陸全体で平均して年間430億トン（Gt）の氷が失われたと推定されました。これは2012年から2017年にかけて3倍の年間平均220 Gtに増加しました。[79] [93]しかし、4つの異なる研究衛星システム（ Envisat、欧州リモートセンシング衛星、GRACE、GRACE-FO、ICESat ）のデータの2021年の分析では、 2012年から2016年までの年間質量損失はわずか約12 Gtであることが示されました。これは、以前の推定よりも東南極の氷の増加が多かったためです。[81]
将来的には、少なくとも西南極は質量を失い続けることが分かっており、海氷と氷棚が将来的に失われると、暖かい海流が氷床に直接接触するのを阻止し、東南極でも減少が加速する可能性があります。[94] [95]全体として、南極は将来の海面上昇予測に対する最大の不確実性の源です。[96] 2019年に、SROCCは、南極だけで氷の損失によって引き起こされる2300年の海面上昇を推定しようとするいくつかの研究を評価し、低排出RCP2.6シナリオでは0.07〜0.37メートル（0.23〜1.21フィート）、高排出RCP8.5シナリオでは0.60〜2.89メートル（2.0〜9.5フィート）という予測推定値に達しました。[3] : 1272 この幅広い推定値は主に海洋氷床と海洋氷崖の不安定性に関する不確実性によるものである。[37] [40] [22]
東南極
海面上昇の最大の潜在的発生源は、東南極氷床（EAIS）である。平均厚さは2.2kmで、世界の海面を53.3m（174フィート10インチ）上昇させるのに十分な氷を含んでいる。[97]厚さが厚く、標高が高いため、他の氷床よりも安定している。[98] 2020年代初頭現在、ほとんどの研究で、氷床は依然として質量が増加していることが示されている。[99] [79] [81] [91]一部の分析では、2000年代に質量が減少し始めたことが示唆されている。[100] [80] [95]しかし、それらは観測された損失の一部を、観測が不十分な地域に過剰に外挿した。より完全な観測記録は、質量増加が続いていることを示している。[81]
質量の増加にもかかわらず、東南極の氷河の中には、海洋温暖化と地元の海氷による構造的支持力の低下により、ここ数十年で氷を失ったものもある。 [94]デンマン氷河[ 101] [102]トッテン氷河[103] [104]など。トッテン氷河は、オーロラ氷河下盆地を安定させるため、特に重要である。オーロラ氷河下盆地やウィルクス氷河下盆地などの氷河下盆地は、西南極全体と同じ量の氷を蓄える主要な氷の貯蔵庫である。[105]これらは、東南極の他の部分よりも脆弱である。[34]これら全体の転換点は、おそらく地球温暖化による約 3 °C (5.4 °F) である。それは、6 °C (11 °F) まで上がることもあれば、2 °C (3.6 °F) まで下がることもある。この転換点を超えると、これらの氷河下盆地の崩壊は500年ほどで起こる可能性があり、10,000年ほどかかる可能性がある。平均期間は2000年である。[83] [84]どれだけの氷河下盆地が脆弱であるかによって、海面上昇は1.4メートル（4フィート7インチ）から6.4メートル（21フィート0インチ）に達する。[106]
一方、EAIS全体が確実に崩壊するのは、地球温暖化が5℃（9.0℉）から10℃（18℉）の範囲で7.5℃（13.5℉）に達するまでではない。消滅するには少なくとも1万年かかるだろう。[83] [84]一部の科学者は、その体積の3分の2を溶かすには、少なくとも6℃（11℉）の温暖化が必要だと推定している。[107]
西南極
東南極には海面上昇の最大の潜在的発生源がある。しかし、西南極氷床（WAIS）ははるかに脆弱である。東南極や南極半島とは異なり、西南極の気温は大幅に上昇している。1976年から2012年までの傾向は、10年あたり0.08℃（0.14℉）から0.96℃（1.73℉）である。 [108]衛星観測では、1992年から2017年にかけてWAISの融解が大幅に増加したことが記録されている。その結果、南極の海面は7.6 ± 3.9mm（19⁄64 ± 5⁄32 インチ）上昇した。アムンゼン海湾の流出氷河が不釣り合いな役割を果たした。[109]
2100年までに南極の海面上昇が中央値で約11cm（5インチ）増加すると推定されている。シナリオ間に違いはない。なぜなら、温暖化が進むと水循環が活発化し、 EAIS上の積雪量はWAISの氷の消失とほぼ同じ割合で増加するからである。[3]しかし、WAISの基盤岩のほとんどは海面よりかなり下にあり、スワイツ氷河とパイン島氷河によって支えられている必要がある。これらの氷河が崩壊すれば、氷床全体も崩壊する。[34]これらの氷河が消滅するには少なくとも数世紀かかるが、基盤岩の地形が内陸に向かって深くなり、海洋氷床不安定性と呼ばれる状態で融解水に対してより脆弱になるため、ほぼ避けられないと考えられている。[37] [110] [111]
これらの氷河による世界の海面上昇への寄与は、2000年以降すでに加速している。現在、スワイツ氷河は世界の海面上昇の4％を占めている。[110] [112] [113]スワイツ棚氷が崩壊して安定化しなくなると、さらに多くの氷が失われ始める可能性があり、これは2020年代半ばに発生する可能性がある。[114]氷床の不安定性と、水圧破砕（融解水が氷床上に集まり、亀裂に溜まって亀裂を開く）[33]や海洋循環の小規模な変化[115] [116] [117]など、他の重要だがモデル化が難しいプロセスが組み合わさると、低排出シナリオでは2100年までにWAISが最大41cm（16インチ）、最高排出シナリオでは最大57cm（22インチ）寄与する可能性がある。[3] 氷崖の不安定性は1m（3+1 ⁄ 2 フィート以上）または適用可能な場合はそれ以上。 [25] [28]
西南極の氷がすべて溶けると、海面上昇は合計で4.3メートル（14フィート1インチ）に増加する。[118]しかし、水と接触していない山岳氷冠は、海面下にある氷床の大部分よりも脆弱ではない。[119]その崩壊は、約3.3メートル（10フィート10インチ）の海面上昇を引き起こす。[120]この消失には推定2000年かかる。西南極の氷が失われる絶対最小値は500年、最大値は13,000年である。[83] [84]
西南極の氷の減少が引き起こされると、それを現在の値に近い値に戻す唯一の方法は、世界の気温を産業革命前の水準より1℃（1.8℉）下げることです。これは、2020年の気温より2℃（3.6℉）低いことになります。[107]他の研究者は、氷床の氷河を安定させるための気候工学的介入により、氷床の減少を数世紀遅らせ、適応する時間を増やすことができると示唆しました。しかし、これは不確実な提案であり、これまでに試みられた中で最も費用のかかるプロジェクトの1つになるでしょう。[121] [122]
グリーンランドの氷床減少
グリーンランドの氷のほとんどは、最も厚い部分で3km（10,000フィート）のグリーンランド氷床にあります。グリーンランドの残りの氷は、孤立した氷河や氷冠を形成しています。グリーンランドの年間平均氷損失量は、20世紀と比較して21世紀初頭に2倍以上に増加しました。 [124]これに応じて、海面上昇への寄与は、1992年から1997年までの年間0.07mmから、2012年から2017年までの年間0.68mmに増加しました。1992年から2018年までのグリーンランド氷床からの氷の総損失量は、3,902ギガトン（Gt）に達しました。これは、10.8mmの海面上昇寄与に相当します。[125] 2012～2016年の寄与は、陸上の氷源（熱膨張を除く）による海面上昇の37%に相当します。[126]この観測された氷床融解率は、過去のIPCC評価報告書の予測値よりも高い水準にある。[127] [31]
2021年にAR6は、 2100年までにグリーンランドの氷床の融解により、おそらく約6cm（2+ 低排出シナリオでは海面上昇が1 ⁄ 2インチ、高排出シナリオでは 13 cm (5 インチ) と予測される。最初のシナリオであるSSP1-2.6はパリ協定の目標をほぼ達成するが、もう 1 つのシナリオである SSP5-8.5 では、今世紀を通じて排出量が加速する。氷床のダイナミクスに関する不確実性は、両方の経路に影響を及ぼす可能性がある。最良のシナリオでは、SSP1-2.6 の氷床は、表面質量バランスのフィードバックを通じて 2100 年までに十分な質量を獲得し、海面を 2 cm (1 インチ) 下げる。最悪の場合、15 cm (6 インチ) 上昇する。SSP5-8.5 の場合、最良のシナリオでは海面上昇が 5 cm (2 インチ)、最悪の場合では 23 cm (9 インチ) 上昇する。 [3] : 1260
グリーンランド周辺の氷河と氷冠は1997年頃に不可逆的な転換点を超えました。それらの消失による海面上昇は今や止められないものです。[129] [130] [131]今後の気温の変化にかかわらず、2000年から2019年の温暖化ですでに氷床は損傷を受けており、最終的には体積の約3.3%が失われています。これにより、27 cm（10+将来の海面上昇は1⁄2 インチに達すると予測されている。 [ 132]地球温暖化が一定レベルに達すると、グリーンランドの氷床はほぼ完全に溶ける。氷床コアは、過去100万年間に少なくとも1回はこのようなことが起きており、その間の気温は産業革命前の平均より最大で2.5℃（4.5℉）高かったことを示している。 [133] [134]
2012年のモデル化では、氷床の転換点は0.8℃（1.4℉）から3.2℃（5.8℉）の間であると示唆された。[135] 2023年のモデル化では、転換閾値が1.7℃（3.1℉）から2.3℃（4.1℉）の範囲に狭められており、これは氷床コアからの経験的な上限2.5℃（4.5℉）と一致している。気温がそのレベルに達するかそれを超える場合、地球の気温を産業革命前の水準より1.5℃（2.7℉）以下に下げることで、氷床全体の損失を防ぐことができる。理論上これを実現する方法の1つは、大規模な二酸化炭素除去であるが、それでも、そもそも閾値を超えなかった場合よりも、グリーンランドからの氷の損失と海面上昇が大きくなるであろう。[136]代わりに、転換点が永続的だが緩やかに超えられた場合、氷床が完全に崩壊するまでに10,000年から15,000年かかり、最も可能性の高い推定では10,000年かかる。[83] [84]気候変動が最悪の軌道をたどり、気温が数世紀にわたって急速に上昇し続けると、1,000年しかかからない。[137]
山岳氷河の消失
地球上にはおよそ20万の氷河があり、すべての大陸に広がっています。[139]氷河氷の1％未満が山岳氷河にあり、グリーンランドと南極では99％です。しかし、この小さなサイズにより、山岳氷河はより大きな氷床よりも融解に対して脆弱でもあります。これは、山岳氷河が歴史的に海面上昇に不釣り合いなほど大きく寄与しており、21世紀の海面上昇にもより小さいながらも重要な割合で寄与すると見込まれていることを意味します。[140]氷河と氷冠からの質量損失の観測研究とモデル化研究によると、20世紀の平均で、海面上昇に年間0.2〜0.4 mm寄与しています。[141] 2012〜2016年の寄与は、グリーンランドの寄与とほぼ同じ大きさでした。これは年間0.63mmの海面上昇であり、陸氷源による海面上昇の34%に相当します。[126]氷河は20世紀の海面上昇の約40%を占め、21世紀には約30%を占めると推定されています。[6]
2023年のサイエンス誌の論文では、気温が1.5℃（2.7℉）上昇すると、2100年までに山岳氷河の質量の4分の1が失われ、4℃（7.2℉）上昇すると、ほぼ半分が失われ、約9cm（3）の氷河が失われると推定された。+ それぞれ海面上昇に約1 ⁄ 2インチ）と約15 cm（6インチ）の影響を与える。氷河の質量は、最も回復力のある氷河に不均衡に集中している。したがって、実際には、これにより氷河層の49〜83％が除去されることになる。さらに、現在の2.7°C（4.9°F）の軌道では、海面上昇の寄与は約11 cm（ 4インチ）になると推定されている。+ 2100年までに、氷河は1⁄2インチ減少するだろう。 [142]山岳氷河は長期的にはさらに脆弱である。2022年の別のサイエンス論文では、温暖化が2°C（3.6°F）を超えると、山岳氷河はほとんど生き残れないと推定されている。3°C（5.4°F）前後で完全に失われることはほぼ避けられない。2100年以降、わずか1.5°C（2.7°F）で完全に失われる可能性さえある。これは、転換点を超えてから50年後には起こる可能性があるが、200年が最も可能性が高く、最大で約1000年後である。 [83] [84]
海氷の減少
海氷の減少は、地球全体の海面上昇にわずかながら寄与している。海に浮かぶ氷の融解水が海水と全く同じであれば、アルキメデスの原理によれば、海面上昇は起こらない。しかし、融解した海氷は海水よりも溶解塩分が少ないため密度が低く、単位質量あたりの体積がわずかに大きい。すべての浮遊棚氷と氷山が融解しても、海面上昇は約4cm（1）にとどまる。+1 ⁄ 2 インチ）。 [143]
陸上貯水量の変化
人間の活動は、陸上にどれだけの水が貯められるかに影響を及ぼします。ダムは大量の水を貯め、海に流れ込むのではなく陸上に貯めますが、貯められる総量は時々変わります。一方、人間は飲料水や食糧生産のために湖、湿地、地下貯水池から水を汲み上げます。これが地盤沈下を引き起こすことがよくあります。さらに、水循環は気候変動や森林伐採の影響を受けます。20世紀には、これらのプロセスは海面上昇に対する互いの影響をほぼ相殺していましたが、ダム建設は減速しており、21世紀も低いままになると予想されています。[144] [21] : 1155
1993年から2010年にかけて灌漑によって生じた水の再分配により、地球の自転軸は78.48センチメートル（30.90インチ）移動した。これにより、世界全体の海面上昇6.24ミリメートル（0.246インチ）に相当する地下水の枯渇が生じた。[145]
影響
人々と社会について
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海面上昇は多くの影響を及ぼします。その中には、高潮や高潮による洪水の頻度や頻度の増加、海岸浸食の増加などがあります。その他の影響としては、一次生産プロセスの阻害、沿岸の浸水の拡大、表層水と地下水の水質の変化などがあります。これらは、財産や沿岸生息地のより大きな損失、洪水時の人命損失、文化資源の損失につながる可能性があります。農業や養殖業にも影響があります。観光、レクリエーション、輸送関連機能の損失もあります。[9] : 356 都市化や低地沿岸地域の森林伐採などの土地利用の変化は、沿岸の洪水の影響を悪化させます。すでに海面上昇の影響を受けやすい地域は、沿岸の洪水にも悩まされています。これにより、土地が流され、景観が変化します。[147]
排出量の変化は、2050年までの海面上昇の範囲にわずかな影響しか与えない可能性が高い。[7]そのため、予測される海面上昇は、それまでに数千万人を危険にさらす可能性がある。科学者は、2050年の海面上昇レベルでは、満潮時に約1億5000万人が水面下になるだろうと推定している。約3億人が毎年浸水する場所に住むことになる。この予測は、2010年の人口分布に基づいている。人口増加と人間の移住の影響は考慮されていない。これらの数字は、2010年に危険にさらされている数よりもそれぞれ4000万人と5000万人多い。 [11] [148]海面上昇が低いままであれば、2100年までに満潮時にさらに4000万人が水面下になるだろう。この数字は、海面上昇の中央値が高く見積もられた場合、8000万人になる。[11]最も高い排出シナリオの下での氷床プロセスは、1メートル（3+2100年までに海面は1⁄4フィート（約2.5メートル）まで上昇する。これは2メートル（ 6メートル ）以上になる可能性がある。+ これにより、 2010年の人口分布と比較 すると、満潮時に水面下に沈む人の数が5億2000万人増加し、毎年6億4000万人が浸水する可能性がある。 [ 11 ]
長期的には、沿岸地域は海面上昇に対して特に脆弱です。また、嵐の頻度と強度の変化、降水量の増加、海水温の上昇にも脆弱です。世界の人口の10％は、海抜10メートル（33フィート）未満の沿岸地域に住んでいます。500万人以上の人口を抱える世界の都市の3分の2は、これらの低地の沿岸地域にあります。[149]世界中で約6億人が海岸沿いに直接住んでいます。[150]マイアミ、リオデジャネイロ、大阪、上海などの都市は、今世紀後半に3°C（5.4°F）の温暖化により特に脆弱になります。これは現在の軌道に近いです。[10] [29] LiDARベースの研究では、2021年に世界中で2億6,700万人が海抜2メートル（6+ 海抜1⁄2フィート。1メートル（ 3+ 海面上昇が1.5フィート（約1.8メートル）で人口増加がゼロの場合、4億1000万人に増加する可能性がある。 [151] [152]
海上貿易と移住の潜在的な混乱は、内陸部に住む人々に影響を及ぼす可能性がある。国連事務総長アントニオ・グテーレスは2023年に、海面上昇が「聖書的規模」の人間の移住を引き起こすリスクがあると警告した。 [153]海面上昇は必然的に港湾に影響を与えるが、これに関する研究は限られている。現在使用されている港湾を保護するために必要な投資についての知識は不十分である。これには、他の場所に新しい港を建設することがより合理的になる前に、現在の施設を保護することが含まれる。[154] [155]一部の沿岸地域は豊かな農地である。海に失われると、食糧不足を引き起こす可能性がある。これは、エジプトのナイルデルタやベトナムの紅河デルタやメコンデルタなどの河川デルタにとって特に深刻な問題である。土壌と灌漑用水への塩水の浸入は、これらのデルタに不釣り合いな影響を及ぼしている。[156] [157]
生態系について
海水が内陸に達すると、洪水や土壌/水の塩性化により沿岸の植物、鳥、淡水/河口域の魚の生息地が脅かされる。 [158]沿岸の森林地帯が塩水で浸水し、木々が生き残れなくなると、その結果生じる生息地はゴーストフォレストと呼ばれる。[159] [160] 2050年頃から、フロリダ、キューバ、エクアドル、シントユースタティウス島のオサガメ、アカウミガメ、タイマイ、アオウミガメ、ヒメウミガメの営巣地の一部が浸水すると予想されている。その割合は時間の経過とともに増加する。[161] 2016年、グレートバリアリーフのブランブルケイ島が浸水した。これにより、ブランブルケイメロミスというげっ歯類の生息地が浸水した。[162]この種は2019年に公式に絶滅が宣言された。[163]
一部の生態系は満潮とともに内陸に移動することがある。しかし、自然または人工の障壁により、多くの生態系は移動できない。この海岸線の狭まりは、人為的な障壁が関係する場合、「海岸狭窄」と呼ばれることがある。干潟や潮汐湿地などの生息地の喪失につながる可能性がある。[164] [165] 熱帯沿岸の干潟にあるマングローブ生態系は、高い生物多様性を育んでいる。マングローブ植物は呼吸する根や気根に依存しているため、特に脆弱である。速度が速すぎて上方に移動することができない場合は、気根が水没する。その結果、生態系が失われる。[166] [167] [168] [169]マングローブと潮汐湿地はどちらも高潮、波、津波から保護するため、これらが失われると海面上昇の影響が悪化する。[170] [171]ダム建設などの人間の活動は、湿地への堆積物の供給を制限する可能性がある。これは自然の適応プロセスを妨げるだろう。その結果、いくつかの干潟の消失は避けられない。[172]
サンゴは鳥や魚にとって重要な存在です。サンゴは太陽光から十分なエネルギーを得るために海面近くに留まるために垂直に成長する必要があります。サンゴはこれまで海面上昇に伴って垂直成長を維持できてきましたが、将来的にはそれができなくなる可能性があります。[173]
地域による違い
氷河や氷床が溶けると、質量が失われます。これにより、重力が弱まります。現在および以前の氷河や氷床の近くの場所によっては、水位が低下しています。同時に、氷床から離れた場所では、水位が平均よりも高くなります。したがって、グリーンランドの氷の減少は、南極での同等の減少とは異なる形で地域の海面に影響を与えます。[175]一方、大西洋は太平洋よりも速いペースで温暖化しています。これは、ヨーロッパと米国東海岸に影響を及ぼします。東海岸の海面は、世界平均の3〜4倍の速度で上昇しています。[176]科学者は、米国北東海岸の極端な地域的な海面上昇を、大西洋南北循環（AMOC）の低下と関連付けています。[177]
多くの港、都市集積地、農業地域は河川デルタ地帯に位置している。ここでは地盤沈下が相対的に海面上昇の大きな要因となっている。持続不可能な地下水、石油、ガスの採取が原因の一つである。堤防やその他の洪水管理方法も原因の一つである。堤防は堆積物の堆積を防ぐ。堆積物が堆積しなければ、デルタ地帯の土壌の自然な沈下を補うことになる。[178] : 638 [179] : 88
ライン川・マース川・スヘルデ川デルタ（オランダ）における人為的沈下の総量は3～4メートル（10～13フィート）、ミシシッピ川デルタ（ニューオーリンズ）の都市部では3メートル（10フィート）以上、サクラメント・サンホアキン川デルタでは9メートル（30フィート）以上と推定されている。[179] : 81–90 一方、カナダのハドソン湾とバルト海北部周辺の相対的な海面は、氷河期後の等圧回復により低下している。[180]
適応
温室効果ガスの排出を削減すれば、2050年以降の海面上昇率を鈍化させ、安定させることができる。これによりコストと損害は大幅に軽減されるが、完全に止めることはできない。そのため、海面上昇に対する気候変動の適応は避けられない。[181] : 3–127 最も単純なアプローチは、脆弱な地域での開発を止め、最終的には人々とインフラをそこから移動させることである。海面上昇からのこのような撤退は、多くの場合、生計の喪失につながる。新たに貧困化した人々の移住は、彼らの新しい住居に負担をかけ、社会的緊張を加速させる可能性がある。[182]
強化された防御策によって、海面上昇からの後退を回避するか、少なくとも遅らせることは可能です。これには、ダム、堤防、または改善された自然防御が含まれます。[18]他の選択肢としては、洪水による被害を減らすために建築基準を更新すること、満潮時に頻繁かつ深刻な洪水に対処するために雨水弁を追加すること、[183] またはコストが増加しても土壌の塩水に耐性のある作物を栽培することなどがあります。[157] [18] [184]これらの選択肢は、ハードな適応とソフトな適応に分けられます。ハードな適応では、通常、人間社会と生態系への大規模な変更が伴います。これには、資本集約的なインフラストラクチャの構築が含まれることがよくあります。ソフトな適応では、自然防御の強化と地域社会の適応が含まれます。これには通常、シンプルでモジュール式の、地元所有の技術が含まれます。2 種類の適応は、補完的である場合もあれば、相互に排他的である場合もあります。[184] [185]適応の選択肢には、多くの場合、多額の投資が必要です。しかし、何もしないことのコストははるかに大きくなります。一例を挙げると、洪水に対する適応です。効果的な適応策を講じれば、世界最大の沿岸都市136カ所における洪水の年間コストを、適応策を講じない場合の2050年までに1兆ドルから600億ドル強にまで削減できる可能性がある。コストは年間500億ドルとなる。[186] [187]一部の専門家は、海面上昇が非常に高くなった場合、すべての海岸線を守ろうとするよりも、海岸から撤退する方がインドや東南アジアのGDPへの影響は少なくなると主張している。 [188]
適応を成功させるには、海面上昇をかなり前もって予測する必要があります。2023年現在、適応計画の世界的状況はまちまちです。49か国の253人の計画担当者を対象とした調査では、98%が海面上昇予測を認識していますが、26%はまだそれを政策文書に正式に組み込んでいません。アジアと南米諸国の回答者のうち、海面上昇予測を組み込んでいるのはわずか3分の1程度です。アフリカでは50%、ヨーロッパ、オーストラリア、北米では75%以上です。調査対象の計画担当者の約56%が、2050年と2100年の海面上昇を考慮した計画を立てています。しかし、53%は2つまたは3つの予測の範囲ではなく、単一の予測のみを使用しています。「極端な」または「ハイエンド」の海面上昇を含む4つの予測を使用しているのはわずか14%です。[190]別の研究では、米国西部および北東部の地域的な海面上昇評価の75％以上に少なくとも3つの推定値が含まれていた。これらは通常RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5であり、時には極端なシナリオも含まれる。しかし、アメリカ南部の予測の88％には単一の推定値しか含まれていなかった。同様に、南部の評価では2100年を超えるものはありませんでした。対照的に、西部の評価は14件で2150年まで、北東部の評価は3件で2200年まででした。また、全地域の56％で、 IPCC第6次評価報告書と比較して海面上昇の上限を過小評価していることも判明しました。[191]
地域別
アフリカ
アフリカでは、将来の人口増加により海面上昇のリスクが増大する。2000年頃には約5,420万人が、高度に露出した低海抜沿岸地帯（LECZ）に住んでいた。この数は2030年までに実質的に倍増して約1億1,000万人になり、2060年までに1億8,500万～2億3,000万人に達する。その頃までに、地域平均の海面上昇は約21cmとなり、気候変動シナリオとほとんど変わらない。[78] 2100年までに、エジプト、モザンビーク、タンザニアは、アフリカ諸国の中で年間の洪水の影響を受ける人の数が最も多くなると予想される。また、RCP8.5では、今世紀末までに10の重要な文化遺産が洪水と浸食の危険にさらされることになる。[78]
短期的には、東アフリカ地域で最大の避難が発生すると予測されている。2020年から2050年の間に、少なくとも75万人が沿岸部から避難する可能性がある。2050年までに、12の主要アフリカ都市は、気候変動の「中程度」のシナリオRCP4.5で合計650億ドル、平均で865億ドルから1375億ドルの累積被害を被ることになる。最悪の場合、これらの被害は実質的に3倍になる可能性がある。[78]これらすべての推定において、被害の約半分はエジプトの都市アレクサンドリアで発生する。[78]その低地に住む何十万人もの人々は、今後10年間ですでに移転を必要とする可能性がある。[156]サハラ以南のアフリカ全体では、海面上昇による被害は2050年までにGDPの2～4％に達する可能性があるが、これは将来の経済成長と気候変動への適応の程度に依存する。[78]
アジア
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アジアは沿岸人口が密集しているため、海面上昇の危険にさらされている人口が最も多い。2022年の時点で、東アジアと南アジアの約6,300万人が100年に一度の大洪水の危険にすでにさらされている。これは多くの国で沿岸警備が不十分なことが主な原因である。バングラデシュ、中国、インド、インドネシア、日本、パキスタン、フィリピン、タイ、ベトナムだけで、21世紀に海面上昇の影響を受ける人々の70％を占めている。[14] [192] バングラデシュの海面上昇により、2050年までに90万～210万人が移住を余儀なくされる可能性がある。また、2030年には最大3分の1の発電所の移転を余儀なくされる可能性があり、残りの発電所の多くは冷却水の塩分濃度の上昇に対処しなければならないだろう。[14] [193]沿岸で大規模な米生産を行っているバングラデシュ、ベトナム、中国などの国では、すでに塩水侵入による悪影響が出ている。[194]
モデル化の結果、海面上昇が0.47メートルの場合、アジアは1676億米ドルの直接的な経済被害を被ると予測されている。これは、1.12メートルで2723億米ドル、1.75メートルで3381億米ドルに増加する。これらのレベルでの人口移動による間接的な影響は、さらに85億米ドル、240億米ドル、または150億米ドルある。中国、インド、韓国、日本、インドネシア、ロシアで最大の経済損失が発生している。[14] 2050年までに洪水による被害が最も大きいと予想される沿岸20都市のうち、13都市がアジアにある。これらのうち9都市は、 （典型的には過去の持続不可能な地下水汲み上げが原因）地盤沈下によって海面上昇がさらに進むと予想される、いわゆる沈下都市である。これらは、バンコク、広州、ホーチミン市、ジャカルタ、コルカタ、名古屋、天津、厦門、湛江である。[195]
2050年までに広州では海面が0.2メートル上昇し、年間の経済損失は2億5,400万ドルと推定され、これは世界最高となる。[14]上海では、沿岸部の浸水は地元GDPの約0.03％に相当しますが、適応策がない場合、 「中程度」のRCP4.5シナリオでも2100年までに0.8％に増加すると予想されています。 [14]ジャカルタ市は沈下が著しく（1982年から2010年の間に一部の地域で年間最大28cm（11インチ）[196]）、2019年に政府はインドネシアの首都を別の都市に移転することを約束しました。[197]
オーストラリア
オーストラリアでは、クイーンズランド州サンシャインコーストの海岸の浸食と洪水が2030年までに60％激化する可能性がある。適応策を講じなければ、観光業に大きな影響が出るだろう。海面上昇の適応コストは、高排出のRCP 8.5シナリオでは、低排出のRCP2.6シナリオよりも3倍高くなる。2050年までに0.2～0.3メートルの海面上昇が起こる可能性がある。このような状況では、現在100年に1度発生する洪水が、ニュージーランドのウェリントンとクライストチャーチの各都市で毎年発生することになる。海面が0.5メートル上昇すると、オーストラリアで現在100年に1度発生する洪水が、1年に数回発生することになる。ニュージーランドでは、これにより総額127億5,000万ニュージーランドドル相当の建物が新たな100年に1度の洪水にさらされることになる。1メートル程度の海面上昇は、ニュージーランドの255億ニュージーランドドル相当の資産を脅かすことになる。マオリ族が所有する土地や文化遺産に不釣り合いな影響が出るだろう。未舗装の道路や鉄道を含む1640億～2260億豪ドル相当のオーストラリアの資産も危険にさらされるだろう。これは2020年から2100年の間にオーストラリアの浸水コストが111%上昇することを意味する。[198]
中南米
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2100年までに、沿岸の洪水と浸食は南米の少なくとも300万〜400万人に影響を与えるでしょう。多くの人々は海面上昇の影響を受ける低地に住んでいます。これにはベネズエラの人口の6％、ガイアナの人口の56％ 、スリナムの人口の68％が含まれます。ガイアナでは、首都ジョージタウンの大部分がすでに海面下にあります。ブラジルでは、カアティンガの沿岸生態地域がエビ生産の99％を占めています。海面上昇、海洋温暖化、海洋酸性化の組み合わせが、その独特の生態系を脅かしています。極端な波や風の行動により、2010年代の6年間でサンタカタリーナの港湾施設が76回も混乱しました。休止日ごとに25,000〜50,000米ドルの損失がありました。サントス港では、 2000年から2016年の間に高潮が1928年から1999年の間に3倍も頻繁に発生した。[199]
ヨーロッパ
ヨーロッパの多くの砂浜は、海面上昇による浸食に対して脆弱である。スペインでは、コスタ・デル・マレスメは2010年と比較して2050年までに16メートル後退する可能性がある。RCP8.5では、2100年までに52メートル後退する可能性がある[200]他の脆弱な海岸線には、イタリアのカラブリア州のティレニア海沿岸[201]、ポルトガルのバラ・ヴァゲイラ海岸[202] 、デンマークのノーレフ海岸[203]などがある。
フランスでは、2080年までに8,000～10,000人が海岸から移住を余儀なくされると推定されている。 [204]イタリアの都市ベニスは島々に位置している。洪水に対して非常に脆弱であり、すでに60億ドルを防潮堤システムに投じている。[205] [206]ドイツのシュレースヴィヒ＝ホルシュタイン州の4分の1は、35万人以上が住む低地にあり、産業革命以前から洪水に対して脆弱であった。多くの堤防がすでに存在している。その複雑な地形のため、当局は1世紀に1メートル以上上昇する海面上昇に対処するために、ハードとソフトの対策を柔軟に組み合わせることを選択した。[189]英国では、今世紀末の海面は、テムズ川河口で53～115センチメートル、エディンバラで30～90センチメートル上昇するだろう。[207]英国は海岸を22の地域に分割し、それぞれに海岸線管理計画を定めている。これらは2000の管理単位に細分化されており、0～20年、20～50年、50～100年の3つの期間にわたって活動している。[189]
オランダは部分的に海面下に位置し、沈下している国である。同国はデルタ・ワークス計画を延長することで対応してきた。[208] 2008年に起草されたデルタ委員会の報告書では、同国は2100年までに北海の海面上昇を最大1.3メートル（4フィート3インチ）まで、2200年までに2～4メートル（7～13フィート）まで計画する必要があるとしている。 [209]同報告書は、年間10億～15億ユーロの支出を勧告している。これは、海岸砂丘の拡張や海と川の堤防の強化などの対策を支援するものである。最悪の事態を想定した避難計画も策定された。[210]
北米
2017年時点で、約9500万人のアメリカ人が沿岸部に住んでいます。カナダとメキシコの数字はそれぞれ650万人と1900万人でした。慢性的な迷惑な洪水と高潮による洪水の増加は、非常に脆弱なフロリダ州ではすでに問題になっています。[211]米国東海岸も脆弱です。[212]平均すると、米国での潮汐による洪水の日数は2000年から2020年の間に2倍に増加し、年間3〜7日に達しています。一部の地域では増加がさらに大きく、南東大西洋では4倍、西部メキシコ湾では11倍になっています。2030年までには平均7〜15日になり、2050年までには25〜75日に達すると予想されています。[213]米国の沿岸都市は、ビーチの養浜または補充で対応してきました。これは、ゾーニング、州の資金制限、建築基準法などの他の適応策に加えて、採掘された砂をトラックで運び込むものである。[214] [215]
米国の海岸線の約15％に渡って、地元の地下水位の大部分がすでに海面下になっていると推定されている。そのため、これらの地下水貯留層は海水浸入の危険にさらされている。濃度が2～3％を超えると、淡水は使用できなくなる。[216]被害はカナダでも広範囲に及んでいる。ハリファックスなどの大都市や、レノックス島などの遠隔地にも影響を及ぼすだろう。同島のミクマク 族のコミュニティは、広範囲にわたる海岸浸食のため、すでに移転を検討している。メキシコでは、カンクン、イスラ・ムヘーレス、プラヤ・デル・カルメン、プエルト・モレロス、コスメルなどの観光地への海面上昇による被害は14～23億米ドルに上る可能性がある。 [217]海面上昇による高潮の増加も問題となっている。この影響でハリケーン・サンディはさらに80億米ドルの被害をもたらし、3万6千戸以上の住宅と7万1千人以上に影響を与えた。[218] [219]将来的には、メキシコ湾北部、カナダ大西洋岸、メキシコの太平洋岸が最も大きな海面上昇を経験するでしょう。2030年までに、米国のメキシコ湾沿岸の洪水は最大1,760億ドルの経済損失を引き起こす可能性があります。湿地の復元やカキ礁の復元などの自然ベースの解決策を使用すると、このうち約500億ドルを回避できます。[217]
2050年までに、米国の沿岸洪水は10倍の年間4回の「中程度」の洪水に増加すると予想されている。この予測は、嵐や大雨がない場合でも当てはまる。[220] [221]ニューヨーク市では、現在の100年に一度の洪水が2050年までに19～68年に1回、2080年までに4～60年に1回発生することになる。 [222] 2050年までに、ニューヨーク市周辺地域の2000万人が危険にさらされることになる。これは、既存の水処理施設の40％が危険にさらされ、発電所の60％が移転を必要とするためである。
2100年までに、海面が0.9メートル（3フィート）上昇すると、米国では420万人、1310万人が海面上昇の脅威にさらされる。カリフォルニア州だけでも、2メートル（6フィート）上昇すると、米国では1.8メートル（6フィート）上昇すると、海面が上昇する恐れがある。+1 ⁄ 2 フィートの海面上昇は、60万人に影響を与え、1,500億ドル以上の財産が浸水の危険にさらされる可能性があります。これは、州のGDPの6％以上に相当する可能性があります。ノースカロライナ州では、1メートルの海面上昇でアルベマール・パムリコ半島の42％が浸水し、最大140億ドルの損害が発生します。米国南東部の9州では、同じレベルの海面上昇により、最大13,000の歴史的および考古学的遺跡が失われ、その中には国家歴史登録財への登録資格のある1,000以上の遺跡が含まれます。 [217]
島嶼国
小島嶼国とは、環礁やその他の低島に人口を抱える国である。環礁の平均海抜は0.9～1.8メートル（3～6フィート）である。[223]これらの島は、海面上昇による海岸侵食、洪水、土壌や淡水への塩分侵入に対して最も脆弱な場所である。海面上昇により、島は完全に浸水する前に居住不能になる可能性がある。[224]すでに、小島嶼国の子供たちは食料や水へのアクセスが制限されている。これらのストレスにより、彼らは精神的および社会的障害の割合が増加している。[225]現在の速度で海面が上昇すると、2100年までにモルディブは居住不能になるだろう。[226] [227]ソロモン諸島のうち5島は、海面上昇と西太平洋に水を押し流す貿易風の強化の影響ですでに消滅している。[228]
海面上昇への適応は、人口の大部分が危険にさらされている地域に住んでいるため、小島嶼国にとってはコストがかかる。[230]モルディブ、キリバス、ツバルなどの国はすでに、海面上昇に対応して、国民の管理された国際移住を検討しなければならない。[231]管理されていない移住という選択肢は、気候難民の人道的危機を悪化させる恐れがある。[232] 2014年、キリバスは、自国の島々が海に沈んだ場合に住民を移住させるために、フィジーのバヌアレブ島で20平方キロメートルの土地（キリバスの現在の面積の約2.5％）を購入した。[233]
フィジーも海面上昇に悩まされている。[234]比較的安全な立場にある。住民は完全に移住するのではなく、内陸部への移住や侵食と戦うための堆積物供給の増加など、地元の適応策に頼り続けている。 [231]フィジーはまた、環境保護活動に投資し、適応策に資金を提供するため、5000万ドルのグリーンボンドを発行した。洪水や浸食から守るため、サンゴ礁やマングローブを修復している。これは、防波堤を建設するよりも費用対効果の高い代替策だと考えている。パラオやトンガも同様の措置を講じている。[231] [235]島が洪水で完全に消滅する恐れがない場合でも、観光業や地元経済が壊滅的な打撃を受ける可能性がある。例えば、海面が1.0メートル（3フィート3インチ）上昇すると、カリブ海の沿岸リゾートの29％が部分的または完全に浸水する。さらに沿岸リゾートの49～60％が海岸侵食の危険にさらされることになる。[236]
参照
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- 気候変動による海洋への影響
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External links
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- Vital signs / Sea level
- Sea level change / Observations from space (links to multiple measurements)
- Fourth National Climate Assessment Sea Level Rise Key Message
- The Global Sea Level Observing System (GLOSS)
- USA Sea Level Rise Viewer (NOAA)