2024年4月12日

ポイント

●南極沿岸流の渦状循環と海底との相互作用が西南極棚氷融解を決定するという新仮説。
●南極沿岸流が強くなると、棚氷全面部の渦状循環が強化、中心部に上昇流を伴い、高温水を湧昇。
●「西南極損失の氷は人為起源である」という近年提唱された仮説を白紙に戻す発見。

概要

北海道大学低温科学研究所の中山佳洋助教、韓国極地研究所（KOPRI）のテウパク博士らの研究グループは、パインアイランド/スウェイツ棚氷などの融解が、海流と海底の相互作用によって決定されていることを世界で初めて明らかにしました。

西南極アムンゼン海に位置するパインアイランド棚氷/スウェイツ棚氷は、近年南極で最も急速に融解し、氷河を海に流出させ、海面上昇に大きな影響を与えています。もしスウェイツ氷河全体が融ければ、地球の平均海面は約65cm、周囲の氷河が連鎖的に崩壊すると、海面水位は5mも上昇する可能性があります。これまで、西南極氷河の融解の原因は、アムンゼン海大陸棚と外洋が接する領域からの風が、大陸棚に流れ込む周極深層水の流れを制御していること（外洋風説）と考えられていました。しかし、数値モデル研究は、この説を証明することができず、喫緊の課題となっていました。

研究グループでは、観測再現性を追求したモデル開発を行ってきました。他のモデル研究と比べ、格段に良く過去の観測結果を再現できたことが、今回の発見に繋がりました。本研究は、南極沿岸流の渦状循環と海底が相互作用することで西南極棚氷融解を決定するという新仮説を提案しました。

具体的には、過去の氷河期に氷河が削って形成された谷の東側斜面に沿って、棚氷を融解させる温かい水塊が流れてきます。この水塊の一部は棚氷下部へと侵入し、西斜面に沿って流出します。南極沿岸域を流れる海流が強くなると、谷内部の流れが強化され、強い渦状の循環が形成されます。渦状の循環は中心部に上昇流を伴い、水深400~500メートル以深に存在する暖かい海水を持ち上げます。この暖かい海水が冷たい棚氷のある水深まで湧昇し、棚氷を融かすのです。これまで支持されてきた外洋風説とは異なる新たな仮説です。本メカニズムの駆動源である沿岸流は、外洋の風と関連性が低いことも示され、将来予測のシナリオも大きく書き変える可能性を示唆しています。

本研究の成果は、2024年4月11日（木）公開のNature Communicationsにオンライン掲載されました。

論文名：Amundsen Sea Circulation Controls Bottom Upwelling and Antarctic Pine Island and Thwaites Ice Shelf Melting（アムンゼン海沿岸流が海底からの湧昇流を形成しパインアイランド/スウェイツ棚氷融解を決定する）
URL：https://doi.org/10.1038/s41467-024-47084-z

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