研究成果の概要
完新世のメタン濃度は約5千年前から上昇し始めたが、その原因が人間活動であるか否かについて論争が続いている。この問題解決のために、グリーランドと南極氷床コアを高精度・高解像度で分析して南北半球間のメタン濃度差を調べ、ボックスモデルを構築してメタンの放出量を推定した。その結果、北半球からのメタン放出量は完新世ではほぼ一定であったのに対し、熱帯からの放出量は約8千年前から5千年前にかけて減少し、3千年前から産業革命期前にかけて増加したことが分かった。したがって完新世後半のメタン濃度の増加は、人間活動（北半球中緯度を放出源）ではなく、自然起源の変動（南半球中低緯度を放出源）が主要因であると考えられる。
Methane (CH4) concentration during the Holocene started to increase around 5000 years ago, and there is ongoing debate about whether this increase was due to human activities. To answer the question, we precisely measured CH4 concentration in the Greenland and Antarctic ice cores and analyzed the inter-polar difference. We also constructed a three-box model to estimate the CH4 emissions. We found that the CH4 emissions from the Northern Hemisphere remained nearly constant during the Holocene, whereas emissions from the tropics decreased from around 8000 to 5000 years ago and increased from 3000 years ago to the pre-industrial era. This result suggests that the increase in CH4 concentration during the latter half of the Holocene is due to an increase in the emission from tropical sources, supporting the hypothesis that the natural emissions led to the increase in the atmospheric CH4 concentration for the last 5000 years.
研究成果の学術的意義や社会的意義
現在の大気中のメタン濃度は、産業革命前の約2.5倍に増加し地球温暖化に寄与している。メタンの放出源には人為起源と自然起源があり、多種にわたり複雑に分布するため、放出源ごとのメタン放出量の推定誤差が大きい。本研究は、グリーンランドと南極の氷床コアから、過去1万年間のメタン濃度を高精度で分析し、南北半球間のメタン濃度差を復元した。さらに、北半球中高緯度と熱帯地域からのメタンの放出量を推定し、過去1万年間のメタン濃度の変動要因を明らかにした。この成果は、産業革命以前のメタン濃度増加に対する人間活動の影響の有無や程度について新たな知見を提供し、メタン濃度や気候変動の将来予測の進展へ貢献するものである。
