PR

西南極の巨大な氷河に「崩壊」の兆し さらなる海面上昇の危機が訪れる

PR

 西南極の氷河を調査する5カ年プロジェクト「国際スウェイツ氷河共同研究」。このほど発表されたその最初の調査結果から、この巨大な氷河が崩壊を始める兆候が明らかになった。その先には、大規模な海面上昇というさらなる大問題が生じる可能性が浮き彫りになっている。

TEXT BY ERIC NIILER

TRANSLATION BY NORIKO ISHIGAKI

WIRED(US)

PHOTOGRAPH BY ALEX MAZUR/INTERNATIONAL THWAITES GLACIER COLLABORATION
PHOTOGRAPH BY ALEX MAZUR/INTERNATIONAL THWAITES GLACIER COLLABORATION

科学者たちはこの数年、西南極にあるスウェイツ氷河の後退と、来たる崩壊の可能性について懸念を示してきた。

米国のフロリダ州に匹敵する面積をもつスウェイツ氷河は、西南極の氷床が南極海へ流出しないよう氷を保持する役割を果たしてきた。それだけに、スウェイツ氷河が崩壊すれば壊滅的な打撃が及ぶことになる。

米航空宇宙局(NASA)の試算によると、この氷河の崩壊だけで世界の海面は2フィート(約60cm)以上も上昇するという。さらに周辺の氷河の融解による影響も合わせると、合計8フィート(約244cm)の上昇になる。

こうした事態が生じることに不安を覚えた世界の研究チームは、スウェイツ氷河とそこに隣接するパインアイランド氷河の現状を把握しようと調査を続けてきた。そして米国と英国の研究者からなるグループが2019年1月、例年になく穏やかだった気候を利用して、船舶や無人潜水艦、飛行機で両氷河と周辺の海における観測を実施した。これは「国際スウェイツ氷河共同研究」(ITGC、International Thwaites Glacier Collaboration)と呼ばれる5,000万ドルを投じた5カ年プロジェクトの一環で、このほど最初の研究成果が発表された。そしてその内容は、わたしたちに不安を抱かせるようなものだった。

海底で見つかった大規模な「溝」

研究チームはソナーを搭載した特別仕様の船を使って海底を調査し、幅25マイル(約40km)に及ぶ複数の溝を発見した。これらの溝が、スウェイツ氷河とパインアイランド氷河の基部に温度の高い海水を運び込んでいるという。

この暖かい海水の流れが、氷河が南極大陸の末端と接触する地点(接地線)に到達すると、氷河の下にある氷が解け、氷河全体が滑りやすくなる。テーブルの上の角氷が、自身から解けだした水の上で簡単に滑ってゆくさまを思い浮かべると、わかりやすいだろう。

こうしたなか英国南極観測局の海洋地球物理学者であるケリー・ホーガンは、ふたつの氷河の前に位置する海底の地形図を描き出した。ホーガンは2019年冬の2カ月間にわたり、チリのプンタ・アレナスから出発した米英合同の南極探査隊に参加した。米国の調査船ナサニエル・B・パルマー号で5日かけて南極大陸へ渡り、調査対象であるスウェイツ氷河の現地へ足を踏み入れたホーガンは、そのとき突如として目の前に現れた巨大な氷の壁に出くわした。

「スウェイツ氷河に到達したのは夜でした」と、ホーガンは振り返る。「周囲は暗く、霧がかかっていました。操舵室で船長と話していると、いきなり暗闇から高さが25mもある壁が現れたのです」

それから2カ月にわたって研究チームは、スウェイツ氷河の前に広がる幅80マイル(約130km)の湾内を通称「芝刈り」と呼ばれる移動パターンでくまなく往復して調査を続けた。調査船が搭載していたマルチビームの音響測深器で海底のソナー画像を収集し、それを基に3Dマップを作成したのだ。この結果、海底にある何本もの巨大な溝が氷河の基部に暖かい海水を運んでいることが明らかになった。

「スウェイツ氷河は気候変動の影響を受けるとすぐさま変化が現れやすいので、この発見は重要なのです」と、ホーガンは説明する。「誘因のひとつは、暖かい海水が海上の氷の下へ入り込み、氷の融解を進行させることでした。海底に大規模な溝が刻まれていて、氷河の基部にまで続いています。溝が深くて大きいことで温度の高い海水が流れ込み、氷を融解する力が増すのです」

陸と海、双方からの調査

こうして米英合同チームは2019年の調査をまとめた2本の論文を、9月9日付けの科学専門誌『Cryosphere』に発表した。1本はホーガンが中心となって執筆し、ソナーによる画像データを使ったスウェイツ氷河の新しい海底地形図を詳述したものだ。

もう1本は別の調査グループのデータを取り上げたもので、通称「ツイン・オッター」と呼ばれるDHC-6型の飛行機で氷河の上空を飛行し、地中を探査するレーダーによって氷の下を探査した結果を分析した。こちらは氷河にかかる重力の変化を検知できる特殊な装置も使用し、氷下の岩盤の密度を明らかにしている。

コロンビア大学ラモント・ドハティ地球観測所のアソシエイト・リサーチサイエンティストで後者の論文の共同著者であるデビッド・ポーターによると、調査グループはスウェイツ氷河と、氷河と海が接する入江を上空から調査したという。ふたつの研究チームは、陸と海双方のデータを共有した。

「重力の変化を測定して、氷河と海底地形のマップを新たに作成しました」と、ポーターは語る。「水深測量による海底地形図と組みあわせて得られたデータから海底の地形が明らかになり、海底に深い通り道が刻まれたことで暖かい海水が陸へ向かって流れ込み、大陸棚を経て氷河へ行き着くことが判明したのです」

海底にできたこれらの溝は、最深部で深さ3,280フィート(約1,000メートル)、幅12マイルから25マイル(約19~40km)に及ぶという。「これがスウェイツ氷河が変容してきた理由のひとつなのです」

スウェイツ氷河やほかの氷河が今後100年のうちに崩壊するようなことはないだろうと、科学者たちは考えている。近い時期に崩壊するにしては、あまりに規模が大きいからだ。

ただ同時に、氷河の融解が増えたことで世界で徐々に海水面が上昇しつつあることは事実であり、これらは懸念すべき兆候だという。重要なポイントとなるのは氷河が融解していく速さ、そして気候変動が取り返しのつかない段階へと到達してしまうかどうかだ。

刻まれ始めたダメージ

「棚氷も脆弱になってきています」と、オランダのデルフト工科大学で地球科学と遠隔探査を研究する准教授のステフ・レルミットは言う。「棚氷は氷床の流れを押し止める役割を果たしています。棚氷が消えてしまうと氷河は流動できるようになり、氷が海へ流出してしまうのです」

レルミットはオランダ、フランス、米国の研究者からなるチームでスウェイツ氷河とパインアイランド氷河を研究し、過去21年分の衛星画像データを分析した。この結果、構造的な脆弱性を示す最初の兆候が明らかになった。棚氷にクレバス(氷河の裂け目)や割れ目ができていたのだ。

これらはこの先、棚氷の崩壊の予兆になるという。棚氷に見られるこうしたダメージはさらなる氷の損傷を生み、氷の流れを速めるという悪循環を生み出すことになるからだ。

9月14日付で『米国科学アカデミー紀要(PNAS)』に発表された調査報告書では、岩盤上を移動する氷原にどのように損傷が生じるか理解することが、氷河の崩壊がいつ起きるか知るために極めて重要だと論じられている。

崩壊の正確な予測はほぼ不可能

レルミットらは氷河の脆弱な箇所の特定に加え、こうした氷上の亀裂やゆがみが南極のほかの氷河に与える影響を予測するコンピューターモデルを作成した。

このモデルについてレルミットは、スウェイツ運河がいつ崩壊するか正確に特定することが目的ではないと説明する。現時点では正確な予測は不可能に近いだけでなく、氷河の周辺地域の気温と海水温を上昇させている気候変動のペースや南極海周辺の海流の動きなど、考慮すべき不確定要素が多く存在するからだ(2014年にワシントン大学のチームが『サイエンス』誌に発表した研究では、衛星画像データと数式モデルを使い、スウェイツ氷河を含む西南極氷床の崩壊を200~1,000年後と予測している)。

レルミットのモデルの狙いは、氷床のダメージを全球気候モデルに取り込み、海水面の上昇と南極の氷河の今後を予測することにある。「これらの氷河がどんなスピードでどの程度変化しているのかは、まだ解明されていません」と、レルミットは言う。「プロセス全体はわかっていないのです。この研究では氷床にできる割れ目のようなダメージを調べ、これが海面の上昇にどんな影響を与えうるかを考察しています」

「眠れる巨人」は目を覚ますか

氷河の動きの予測が難しい理由は、氷が固体と液体の両方として機能するからだと、ペンシルバニア州立大学で地球科学を研究するリチャード・アレイは指摘する(アレイはいずれの研究にもかかわっていない)。アレイは氷河の亀裂の入り方の研究について、氷河の崩壊時期に関する理解を深めてくれるという点で新しくかつ重要だと評価する。『WIRED』US版のメールでの取材に対し、アレイは氷河の動きの分析を橋の設計とを比較して次のように説明している。

「当然のことながら橋を崩壊させたくはありませんが、どんな条件下だと橋が崩壊するのか厳密な予測を出せと言われるのも困りますよね。だからこそ、安全性に十分な余裕をもって設計するわけです。とはいえ、スウェイツ氷河は人間が“設計”できるものではありませんから、大きな不確定要素と向き合うことになります。定量化することも大事ですが、破壊力学の問題であることを考えれば、いずれにしても予測を超えて驚かされる可能性があることを念頭に置かなくてはなりません」

自身の研究結果を受けレルミットは、環境に壊滅的な影響をもたらしかねない急激な変化の兆候がないか、南極の氷河を注意して見ていく必要があると考えている。

「これらの氷河は、いわば眠れる巨人なのです」と、レルミットはスウェイツ氷河とパインアイランド氷河のことを表現する。「このまま眠り続けるのか、あるいは目を覚まして海面の上昇という重大な結果を招くのか、わたしたちは興味をもって研究し始めたばかりなのです」

この記事を共有する

おすすめ情報