南極大陸の氷の融解の変化は、深海の環境に突然の変化を引き起こします。科学者たちは、地球規模の気候システムが波及効果に直面する可能性があると警告

要約:

新しい研究によると、南極の海氷は近年減少し続けており、これが南半球の海洋の深層構造に重大な変化を引き起こしていることが判明した。観測データによれば、広範囲にわたる重要な海水層が塩分濃度を増し、濃度が濃くなり、沈下しつつある。この変化により、より多くの熱が深海に流入し、現在の気候モデルの予測よりもさらに大きな影響を与える可能性があります。

南極では毎年夏になると、大量の海氷が溶けて周囲の海に淡水が放出されます。この季節ごとの淡水の流入により、「南極中層水」と呼ばれる特別な海水層が長期間維持されます。この低塩分水層は南半球の海洋に広く分布しており、炭素の貯蔵、酸素の輸送、地球規模の海流の推進において重要な役割を果たしており、地球が熱、淡水、炭素元素を再分配するのに役立っています。

研究者らは、1995 年から 2015 年の間、夏の海氷が溶けて生成された淡水がこの海洋システムの安定性を維持し続けたと指摘しました。しかし、2016年から2024年にかけて、南極の海氷面積が歴史的最低値にまで減少したため、海に流入する淡水の供給が大幅に減少し、その結果、南極の中層水は急速に塩分が増して重くなり、より深い海に沈んでしまいました。この変化により、過去数十年間の塩分濃度と濃度の傾向が突然逆転しました。

関連する結果は、雑誌「Nature Climate Change」に掲載されています。国際研究チームは、世界的なアルゴ海洋観測プログラムのデータを使用して分析を実施しました。約4,000基の自律型漂流探知ブイを通じて海洋表層環境を継続的に監視し、衛星観測や大気データに基づいて海洋の変化を体系的に研究する計画です。

研究のリーダーの一人でメルボルン大学とインド科学研究所の准教授であるビシャクダッタ・ガヤン氏は、南極地域は世界の海洋の「淡水エンジン」と呼ぶことができ、その変化は数千キロ離れた海洋循環に影響を与える可能性があると述べた。 2016 年以前は、南極の夏の海氷融解により、アマゾン川の年間流量の約 3 倍が発生していました。 2016年以来、南極の海氷は記録的な低さで推移しており、その結果、この重要な季節淡水投入量が突然弱まり、融解水の規模はアマゾン川の年間流量の約2倍に減少している。

共著者である英国サウサンプトン大学のアルベルト・ナベラ・ガラバト教授は、この変化は気候変動が地表のほぼすべての領域に影響を与えていることのさらなる証拠であると述べた。塩分が多く濃度の高い南極の中層水が北に広がるにつれて、大西洋、インド洋、太平洋を横切ることになります。この水層は地球規模の海洋逆転循環の重要な構成要素であるため、この傾向が数年、さらには数十年にわたって続くと、将来的には大西洋子午線逆転循環に影響を与える可能性があり、この深層海流システムは北大西洋地域の気候の安定に密接に関係していると考えられています。

研究者らはさらに、この変化が最終的には南半球の大気循環、気象パターン、嵐の進路にも影響を与える可能性があると指摘しました。最も直接的な影響は南極周辺海域で発生しますが、その後の影響は徐々に地球規模に広がる可能性があります。

研究チームは、海流システムに加えて、海洋の熱吸収能力の変化の可能性についても懸念しています。海洋は現在、地球にとって重要な「気候緩衝材」とみなされており、人間の活動によって発生する余分な熱と大量の二酸化炭素のほとんどを吸収して蓄え、それによって地球温暖化のプロセスを遅らせることができます。

論文の筆頭著者でインド科学大学の博士候補者でもあるカウシク・ミシュラ氏は、この突然の逆転により、以前のモデルには欠けていた可能性のある重要なフィードバック機構が明らかになったと述べた。この段階で、海洋は人間の活動によって環境に放出される追加の熱の 90% 以上を吸収し、そのほとんどは海洋表層に蓄えられます。南極の中水層がさらに弱体化すると、過剰な熱が深海に輸送される可能性がある。これは、既存の気候モデルが深海温暖化の程度を過小評価している可能性があり、地域的な海面上昇や将来の海洋および陸地の温度変化の評価に影響を与えている可能性があることを意味する。

研究者らはまた、南極の中層水の変化が海水沈下プロセスに影響を与える場合、海洋の炭素貯蔵能力にも影響が出る可能性があるが、具体的な影響規模や発生時期については依然として大きな不確実性があると指摘した。

ガヤン氏は、この変化は大西洋システムと南極の中層水循環が重要な臨界点に近づいていることを意味しているのではないかと考えています。この閾値を超えると、南半球の気候はより重大で長期にわたる変化を経験する可能性があります。

研究者らは、南極中層海域で同様の方向への最後の大きな変化が約 13 万年前の最後の間氷期に起こったと述べていることは注目に値します。南極の氷床は現在よりもはるかに小さく、その変化が完了するまでに数千年かかりました。

対照的に、今回観察された変化は 20 年未満の間に急速に起こりました。研究チームは、このような急速な海洋システムの再編は現代の観測記録では極めてまれであり、南極の海氷の減少が地球全体の海洋と気候システムを新たな段階に押し上げている可能性があることを示していると警告した。