近年の研究によって、20世紀後半以降の全球的な地表気温上昇は、人間よる温室効果ガス排出が原因である可能性が高いことが明らかにされている。今後どのように温室効果ガスが排出され、いかなる気候変動が起こり、人間や生態系にどのような影響が及ぶのかは、非常に複雑であり、不確実性の大きな問題である。このため、起こりうる事柄を幅広く明らかにし、様々なリスクを想定した上で、我々が地球温暖化にどう対応するかを考える必要がある。

気候変動予測はまず、今後想定される社会の姿に基づき、人間による温室効果ガス排出量を推計する。これは、世界の国々での経済活動をシミュレートすることで行う。排出された温室効果ガスは、大気・陸域・海洋の間を循環することで、大気中での濃度が決まる。この過程を計算するのが物質循環モデルであり、土壌を含む生態系における炭素・窒素の物質交換過程（光合成や呼吸など）に関する知見が、非常に重要な役割を果たす。大気中の温室効果ガス濃度が増加すると、地表から熱が宇宙空間に逃げにくくなることで（温室効果）、地表の温度が上昇する。これにより大気の水蒸気量や風の場が変わることで、降水が増えたり減ったりと、様々な変化が生じる。この過程を表現するのが、気候モデルである。気温や降水の変化によって、生態系での光合成や呼吸が変わることで、さらに温室効果ガス濃度が変わるなど、様々な相互作用が生じる。

この講演では、将来予測の現状と動向について、気候モデルの関わる話題を提供する。最新モデルでは、温室効果ガス濃度の増加により気温や降水がどのように変化すると予測されるのか。またモデルの信頼性は、現在の気候や過去の気候変化の再現性によって評価されているが、そもそもモデルはどれくらい信頼できるものなのか。さらにここでは、土壌や生態系のプロセスが気候に及ぼす影響についての重要性についても紹介し、議論の機会を提供したい。