ニューヨークのアメリカ自然史博物館に所蔵されているグリーンランドの氷床コア（画像は一部トリミング済み）
画像提供：エデン、ジャニーン、ジム| CC BY 2.0
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〜ウィンストン・チャーチル
ホモサピエンス 約200,000万年前に現在の形で登場しました。 人類の文明は約12,000、XNUMX年前に出現しました。 過去の研究 CO2 レベルと気候は、人間社会が発展した条件を理解するのに役立ちます。 この「古気候」情報は、持続可能性と人間社会が適していることが知られている気候条件の範囲を理解するための重要な教訓を提供します。
過去の気候を理解するために、氷床コアは、ホモサピエンスが出現して人間の文明が発達した期間にわたる主要な気候変数の高解像度の記録を提供します。 高精度は別として CO2 チャールズデビッドキーリングが1957の南極点で開始した測定値と Mauna Loa 1958の天文台では、氷のコアが大気の最良の源です CO2 1百万年前のデータ。
科学者たちは、1950年代から、特に南極大陸とグリーンランドで、氷床の掘削と氷床コアの分析を行ってきました。 積雪のある地域は、過去の世界の大気からの大気のサンプルを保存する気泡のある氷に変わります。 科学者はコアを分析して、過去XNUMX万年間の大気ガス濃度の過去の変化と氷期-間氷期のサイクルについて知ることができます。
ここでは、CO2のデータとグラフを使って、現在から1000年前から100万年前までの過去の変化を調べてみましょう。
氷床コアの研究
NOAA NCEI 氷床コアデータ
NOAA NCEI NOAA 古気候学のアイスコアデータセット
NSIDC南極氷河データセンター
EGU 2013地球の気候に関する1.5万年分の記録の発見
記事
NASA 2005古気候学：氷床コア記録
1 KYR
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1,000年間のCO2データ（論文：1989年～1997年）
1987年から1993年にかけて東南極のロー・ドームで掘削された3本の氷床コアからは、西暦1006年から1978年までの大気中のCO2濃度の記録が得られた。
記録は、大気中の二酸化炭素濃度を計測した機器による測定が行われた近年の数十年にまで及んでいる。これは、ロー・ドーム掘削地点における積雪量の多さによって可能になった。科学者たちは、2つの氷床コアに閉じ込められた空気は、他に類を見ないほどの年代分解能を持っていると報告した。
データの不確実性は1.2パーツパーミリオン（ppm）。 産業革命前のCO2 レベルの範囲は275から284です ppm。 より低いレベルは1550年から1800年の間に発生しましたこれらの氷床コアは大気中のCOの主要な成長を示しています2 レベルが安定またはわずかに減少し1935-1945のADを除く工業期間内のレベル。
ソースグラフ：Etheridge et al.（CDIAC経由）
リンク
CDIACによるロー・ドーム氷床コアからの過去のCO2記録
CDIACグラフィックス
NOAA-NCDC 複合データ| 0 - 800 KYR [エクセル]
参 考
DM Etheridge、LP Steele、RL Langenfelds、RJ Francey、J.-M. Barnola、VI Morgan。1998年。Law Dome DE08、DE08-2、およびDSS氷床コアからの過去のCO2記録。『Trends: A Compendium of Data on Global Change』所収。二酸化炭素情報分析センター、オークリッジ国立研究所、米国エネルギー省、テネシー州オークリッジ、米国
400 KYR
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400,000年CO2 データ（論文：1999に2005）
大気中の二酸化炭素の歴史｜40万年前
ソース画像：SkS CC BY SA 3.0 [高解像度JPEG画像]
代替図CDIAC |ボストーク氷床コアからのCO2記録（2.3年前～417年前）
Rescale データ
CDIACボストーク | 2.3 KYr - 417 KYr
NOAA-NCDC 複合データ| 0 - 800 KYR [エクセル]
0 - 22 KYR | ドームC、南極大陸
科学2001 モンニンら | 大気 CO2 最終氷期終了時の濃度 [抽象]
22 - 393 KYR | ボストーク、南極大陸
J. Geophysical Res. 2001 Pépin et al. | ボストークコアとLLN-2Dから推定された半球規模の気候強制力[ .pdf ]
Nature 1999 Petit et al. | ボストーク氷床コアから読み解く420,000万年間の気候と大気の歴史[要旨]
Nature 2005 Raynaud et al. | 古気候学：海洋同位体ステージ11の記録[要旨]
393 - 416 KYR | ドームC、南極大陸
Science 2005 Siegenthaler et al. | 後期更新世における安定した炭素循環と気候の関係[ .pdf ]
ソースグラフィック 気候中央[2015の記事] [イメージのダウンロード]
参考情報
Monnin、E.、Indermühle、A.、Dällenbach、A.、Flückiger、J.、Stauffer、B.、Stocker、TF、。 。 。 バルノラ、J.-M。 （2001）。 大気 CO2 最終氷期終了時の濃度。 科学、291（5501）、112-114。 doi：10.1126 / science.291.5501.112
Pépin、L.、Raynaud、D.、Barnola、JM、およびLoutre、MF（2001）。 Vostokの記録とLLN-2Dモデルの実験から推定される、氷期から間氷期への移行中の気候強制力の半球の役割。 Journal of Geophysical Research、106（D23）、31885–31892。 doi：10.1029 / 2001JD900117
プティ、JR、Jouzel、J.、レイノー、D.、Barkov、NI、Barnola、JM、バジーレ、I.、。 。 。 Stievenard、M.（1999）。 気候とボストーク氷床コア、南極から過去420,000年の大気の歴史。 自然、399（6735）、429-436。 DOI：10.1038 / 20859
Raynaud、D.、Barnola、J.-M.、Souchez、R.、Lorrain、R.、Petit、J.-R.、Duval、P。、＆Lipenkov、VY（2005） 古気候学：海洋酸素同位体ステージ11の記録。Nature、436（7047）、39-40。 doi：10.1038 / 43639b
シーゲンターラー、U.、ストッカー、TF、Monnin、E.、ルティ、D.、Schwander、J.、シュタウファー、B.、。 。 。 Jouzel、J.（2005）。 後期更新世の間に安定した炭素循環 - 気候関係。 科学、310（5752）、1313-1317。 DOI：10.1126 / science.1120130
650 KYR
-
650,000年CO2 データ（紙：2005）
出典図：IPCC AR4 2007 [高解像度画像]
Rescale データ
NOAA-NCDC 複合データ| 0 - 800 KYR [エクセル]
416 - 664 KYR | ドームC、南極大陸
Science 2005 Siegenthaler et al. | 後期更新世における安定した炭素循環と気候の関係[ .pdf ]
参 考
シーゲンターラー、U.、ストッカー、TF、Monnin、E.、ルティ、D.、Schwander、J.、シュタウファー、B.、。 。 。 Jouzel、J.（2005）。 後期更新世の間に安定した炭素循環 - 気候関係。 科学、310（5752）、1313-1317。 DOI：10.1126 / science.1120130
800 KYR
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800,000年CO2 データ（紙：2008）
2008年には、 ディーター・ルティ および他の科学者は、紙をpubished 自然 それは、大気中のCOの氷床コアの記録を拡張しました2 現在の650,000、800,000年前から現在の200万年前までの濃度。 これを行うために、彼らはで掘削された氷床コアの最低XNUMXメートルを分析しました EPICAドームC 南極で。 この作業により、COにXNUMXつの氷河サイクルが追加されました2 記録。 科学者たちは、800,000万年の氷床コアの記録の172つの氷河期を通じて、大気中の濃度が南極の気温と強く相関していることを発見しました。 彼らはXNUMXppmの測定値を報告しています（ppm）CO2 最低COなど2 氷のコアに記録された濃度-10について ppm 前の最低測定値よりも低い。
ソースグラフィックLüthi 他、2008
リンク
Nature-2008 Lüthi et al | 高解像度CO2記録650-800 KYr [要旨]
Nature-2008 Lüthi 他 |高解像度 CO 2記録 650-800 KYr [ PDF を開く]
NOAA-NCDC リューティ他| 高解像度 CO2 レコード650-800 KYR [データ：エクセル*]
NOAA-NCDC リューティ他| 高解像度 CO2 レコード650-800 KYR [データ：テキスト*]
CDIAC 大気の800 KYr氷コア記録 CO2
*データには大気の複合材料が含まれます CO2 800,000年にわたるデータ。
参 考
ルティ、D.、ルFloch、M、Bereiter、B.、Blunier、T.、Barnola、J.-M.、シーゲンターラー、U。、。 。 。 ストッカー、TF（2008）。 高解像度二酸化炭素濃度レコード650,000-800,000存在の前に年。 自然、453（7193）、379-382。 DOI：10.1038 / nature06949
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過去の気候 - EPICAドームCアイスコアの2007年年代記[ PDF ]
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1万年間のCO2データ（2015年論文）
2015年、プリンス大学のジョン・ヒギンズ氏らは、浅い青氷から採取した氷床コアの記録を用いて、氷床コアの年代を約100万年前（99万年前）まで延長した。この記録は「地球上で最も古く、容易にアクセスできる氷」を含んでいる可能性がある（p. 6887）。研究者らは、現在から80万年前から100万年前の間、大気中のCO2濃度が221～277ppmの範囲であったことを発見した。これは、45万年前から80万年前の周期とほぼ同等だが、わずかに高い。この研究はまた、南極の気温と大気中のCO2の連動が、約100万年前に終わった中期更新世まで続いていたことも示している。
リンク
プリンストン大学 | ヒギンズ研究所1万年前の大気組成[ 2015年 PNAS論文]
ResearchGate 1万年前の大気組成
PNAS 1万年前の大気組成[要旨]
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Phys.org 2015氷床コアには1万年前の大気中の気泡が保存されている
参 考
ヒギンズ、JA、Kurbatov、AV、スポルディング、NE、ブルック、E、Introne、DS、Chimiak、LM、。 。 。 ベンダー、ML（2015）。 アランヒルズ、南極の氷青から1万年前の大気の組成物。 全米科学アカデミー紀要、112（22）、6887-6891。 DOI：10.1073 / pnas.1420232112
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2万年間のCO2データ（2019年要約）
過去80万年にわたって、氷河と間氷期のサイクルは10万年の周期で振動していました（「100k世界」1）。 氷コアと海洋堆積物のデータは、100k world2,3,4,5,6で、大気中の二酸化炭素、南極の温度、深海の温度、および全球の氷の体積が互いに強く相関していることを示しています。 約100万年前の2.8と1.2の間では、氷河サイクルの規模は小さく、期間は短かった（「40k世界」7）。 深海堆積物からのプロキシデータは、40k世界の大気二酸化炭素の変動性も100k世界8,9,10よりも低いことを示唆していますが、この期間からの大気温室効果ガスの直接観測はありません。 ここでは、東南極のアランヒルズブルーアイスエリアから200万年以上前の層序的に不連続な氷の回復を報告します。 200万年以上前の氷コアサンプルの二酸化炭素とメタンの濃度は、呼吸によって変化しましたが、一部の若いサンプルは元のままです。 回収された氷コアは、大気の二酸化炭素、メタン、および南極の温度（地域の温度のプロキシである重水素/水素同位体比δDiceに基づく）の直接観測を40kの世界に拡張します。 80万年前のすべての気候特性は、100kの世界を特徴付ける連続した南極の深層コアからの観測の範囲内にあります。 しかし、40k世界で測定された最低の二酸化炭素およびメタン濃度と南極温度は、過去80万年間の氷河値を大きく上回っています。 40kの世界では、大気温室効果ガスと南極気候の氷河間変動の振幅が減少し、40kから100kの世界への移行には、氷河期の最大二酸化炭素濃度の低下が伴うことが確認されました。
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サイエンス・デイリー 2019年200万年前の氷が地球の温室効果ガスの歴史を垣間見せる
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Yan, Y.、Bender, ML、Brook, EJ 他。「南極の氷から得られた200万年前の大気ガスのスナップショット」。Nature 574、663–666 (2019) doi: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1692-3
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