南極の棚氷の底に隠された温水が融解を加速し、世界の海面が急速に上昇する可能性がある

ノルウェーの科学者らによる新たな研究は、南極大陸の棚氷の下に隠された暖かい海水トラップが予想よりもはるかに速い速度で大陸の氷を溶かしていることを示しており、この発見は世界的な海面上昇の予測モデルを書き換える可能性がある。研究では、比較的暖かい水が棚氷の底からの融解プロセスを大幅に加速させており、世界の海面上昇が科学界のこれまでの推定よりもはるかに速い速度で上昇していると指摘している。

棚氷は氷河から海に伸びる巨大な浮氷構造物で、大量の陸氷が海に流れ込むのを遅らせる重要な障壁の役割を果たしています。ノルウェーに拠点を置く研究チームは、棚氷の底にある長い水路構造が暖かい海水のトラップを形成し、特定の地域の融解強度を大幅に高める可能性があることを発見しました。これらの棚氷が薄くなり、安定性が低下すると、背後の氷河がより急速に海に流れ込み、世界の海面上昇が現在のほとんどの予測を超えて大幅に加速することになります。

国連の気候変動に関する政府間パネルは、極地の不安定な棚氷が気候の主要な脅威であると特定しましたが、そのプロセスを完全に理解してモデル化することは依然として困難です。研究チームは東南極のフィンブリソン棚氷に焦点を当て、水中の融解メカニズムの詳細な分析を実施した。この結果は、棚氷の底の形状がその下の海水の循環に重要な影響を与えていることを示しています。底に水路構造があると、水の流れが小さな循環システムを形成し、温水は流れ出ずに氷層の表面に留まります。この継続的な熱の蓄積により、溶解プロセスが大幅に強化されます。

研究者らは、これらのチャネル内の融解速度が局所的に約一桁増加する可能性があることを発見しました。「棚氷の底部の形状は単なる受動的な特徴ではなく、融解の影響で最も重要な場所に海洋熱を積極的に閉じ込めていることがわかりました」と、研究主著者であるノルウェーのトロムソにある極地研究iC3センターのトリー・ハートマン氏は説明する。「フィンブリッソン棚氷は東南極に位置しており、この地域は一般的に南極大陸の他の地域よりも寒く、衝撃を受けにくいと考えられています。

「フィンブリソン棚氷の下で、たとえ少量の温水でも水路内の融解が大幅に増加する可能性があることを観察しました。その結果、水路が拡大し、最悪の場合、棚氷全体の安定性が弱まる可能性があります」とハートマン氏は述べた。「驚くべきことに、棚氷の底に水路が存在する場合、暖かい深層水のささやかな流入でさえ、大きな影響を与える可能性があります」と、この研究の共同筆頭著者である Qin Zhou 氏は付け加えた。「これは、一部の科学者が一般的に信じているより冷たい棚氷は、予想よりも壊れやすい可能性があることを意味します。」

この現象を研究するために、研究者らはフィンブリソン棚氷の底部の詳細な地図とその下の海洋空洞の高解像度コンピューターモデルを組み合わせた。研究チームは、滑らかな氷棚の下面を、より寒くてわずかに暖かい海洋条件下で実際の水路を含むシミュレーションバージョンと比較しました。このアプローチにより、水路が水の循環、混合、融解にどのような影響を与えるかを分離することができました。この研究では、この地域での初期の野外観察も統合されています。研究者らは、長期測定と高度なモデリングを組み合わせることが、南極の棚氷の下に隠された小規模な特徴を理解するために重要であると述べている。ハートマン氏自身は、南極の棚氷でフィールドワークを行うのに何百日も費やした。

科学者らは、海峡の融解が強まると危険なサイクルを引き起こす可能性があると警告している。水路が深くなり、広くなるにつれて、棚氷の一部で不均一な薄化が発生し、棚氷の全体的な構造が弱くなる可能性があります。脆弱な棚氷は背後の氷河の流れを効果的に遅らせることができず、より多くの陸氷が海に流れ込む可能性があります。「現在の気候モデルはこの影響を捉えることができていない」とハートマン氏は警告する。「これは、沿岸海水の小さな変化や温暖化に対する東南極の海岸線に沿った『冷たい』棚氷の感受性を過小評価している可能性があることを意味する。こうした変化はすでに観察されており、将来的にはさらに激化すると予想される。」

この発見は、気候科学と海岸計画に大きな影響を与える可能性がある。将来の海面予測を改善するには、氷床と気候のモデルがこうした小規模な融解プロセスをより適切に説明する必要がある、と研究者らは述べている。雪解け水の流れの変化は、南極周辺の海洋循環や海洋生態系にも影響を与える可能性があります。「チャネル状地形が南極の冷たい棚氷の融解感受性を増幅する」という研究論文が、Nature Communications誌に掲載された。この研究は、iC3 極地研究センターの Tore Hartmann 氏と Akvaplan-niva の Qin Zhou 氏が共同主導しました。両科学者はノルウェーの北極圏の首都トロムソに拠点を置いています。