南極海が将来の地球気候をどのように形作るか

海洋はこれまで、暴走する気候変動との戦いにおいて私たちの最も重要な同盟国でした。これらは地球全体に広がる巨大なスポンジを形成しており、気候に悪影響を与える排出物の 4 分の 1 と、これらの排出物によって地球が蓄積するエネルギーの 90% さえも海に飲み込まれています。水はガスを吸収して変換し、過剰な熱を大規模な海流とともに深海に運びます。しかし、これで問題が解決されるわけではありません。南大陸の深海で 南極大陸だけでなく、氷の端でも研究者たちは、これらの変化がどこまで到達するのか、そして時にはどのような結果をもたらす可能性があるのかを何年も何十年も観察してきました。

南極海の変化を示す最も懸念すべき兆候の 1 つは、長い間、氷河の融解でした。 D西南極のスウェイツ氷河 はこのためのパラダイムです。大きさはイギリスとほぼ同じで、厚さは最大4キロメートルにもなります。 20年前にアムンゼン海への氷の流れの速度の変化が記録されて以来、この氷河は「終末」氷河と呼ばれるようになった。これは明らかです。融解は 1990 年代以来 2 倍以上に増加しており、世界の海面上昇のほぼ 10 分の 1 はスウェイツ氷河からの流入だけによるものです。もし完全に溶ければ、それだけで地球の海面は0.5メートル以上上昇することになる。西南極の周囲の氷床が完全に溶けた場合、海面は3メートルまで上昇します。もし、遠い仮説ですが、南極の氷がすべて海に流れ込むとしたら、それは世界中の海岸線を 70 ～ 80 メートル押し上げるのに十分な水量になります。

まだそこまでではありません。しかし、海水の影響は、西南極の他の陸地と同様、大部分が海面下にあるスウェイツ氷河の挙動から、数多くの測定旅行ですでに実証されている。氷床が大陸の端にある場所では、ますます暖かい水が浸透し、当然のことながら、氷河舌の延長として水面に浮かぶ海岸の前の棚氷にも影響を与えます。

で 「自然地球科学」 コロラド大学ボルダー校のアメリカ極地研究者らは最近、世界で最も温暖化が進んでいる地域の一つである西南極半島沖で、ほぼ信じられない現象を報告した。半島にあるヘクトリアとして知られる氷河は、2022 年 11 月末から 12 月末までの間に信じられないほど 8 キロメートル短くなり、2 か月でほぼ半分に縮小しました。 「この種の撤退はクレイジーだ」と研究の筆頭著者であるテッド・スカンボス氏は出版後のインタビューで語った。実際、西南極の氷河の融解速度は大きく異なる可能性があります。しかし、ヘクトリアのような氷床はほぼ完全に岩の上を海岸に向かって移動しており、気候変動の時期には氷河舌状部が年間数百メートルの範囲で短縮することがより一般的である。

西南極の氷床の長期的な安定性に関しては、依然として大きな不確実性が残っている。キール大学の研究者も参加した国際チームは、わずか数週間前に注目すべき古気候データを提供した。出発点は、国際海洋掘削プログラムの一環として行われた南極沖の堆積物掘削でした。で 「ネイチャーコミュニケーションズ」 研究チームは、約40万年前の自然氷河期に西南極の氷床が広範囲に不安定になったことを報告した。実際、海洋同位体ステージ 11 として知られるこの期間は、過去 100 万年間で最も長く、最も安定した温暖期の 1 つと考えられています。当時、地球の気温は産業革命前の値よりも 2 度高く、西南極の氷塊は大幅に減少していたと推定されていました。石灰質の貝殻堆積物の化学研究の結果は、西南極の氷床が過去の南極海の温暖化の影響を受けやすかったことを示した。中でも、大陸の周囲を流れ、場合によっては深さ5000メートルを超える深層水が影響を及ぼした。

特に興味深いのは、酸素含有量が最小限にまで低下した堆積物の層です。これらは明らかに、周極深層水の上昇によって起こった段階である。これにより、棚氷の底と南極氷床の端が溶け、海岸線を越えた氷河が不安定化しました。その後、溶けた水が海に流れ込み、深層水の形成が遅くなりました。しかし、この南極深層水は地球規模の逆転循環においても重要な役割を果たしているため、地球規模の海流コンベアベルトにも影響を与えた可能性がある。キールの地球科学者レナ・ジェバシンスキーは、今日との類似点を見ている。「今日、この地域で同様の気温上昇傾向が観察されており、南極の氷床の安定が短期的または長期的に危険にさらされる可能性があるため、これは重要な警告信号だ。」

過去の気候に関して同様に刺激的なのは、キールにある GEOMAR ヘルムホルツ海洋研究センターの研究者らによってなされた発見でした。 「自然地球科学」 報告した。それは約1万1千年から1万2千年前の最終氷河期の終わり頃でした。堆積物の化学組成を調べ、当時の深海の状況を知ることができた。マーカス・ガッジャール率いる研究者の結論：当時、南極周辺の地下水は明らかに大幅に膨張しており、その際に何世紀にもわたって深海に蓄えられていた炭素が放出され、温暖化と氷河期の終結に寄与した。

このプロセスは、GEOMAR グループが最近開発した将来のシナリオを部分的に思い出させます。 雑誌「AGU Advances」 紹介された。開始点は、空間的に大まかに分解され、物理的に単純化された気候モデルを使用したモデル計算でしたが、そのため、数世紀にわたる長期シミュレーションに適していました。南極海と地球の気温が再び低下する時期、つまり気候保護対策が効果を発揮し、大気中から二酸化炭素さえも積極的に除去される時期に特に注意が払われました。結局のところ、この冷却には驚くべき効果がある可能性があります。そうすれば、数十年以内に、人為的な温暖化により現在蓄積されている深海の巨大な熱の貯蔵庫が文字通り空になる可能性があります。研究者らは、今日の排気ガスと同じくらい、実際には冷えている大気を長期間にわたって温める可能性がある暖かい「げっぷ」について話している。最初は南部で、その後は世界中で。しかし、現在海水に吸収されている二酸化炭素は、おそらく生物学的に結合したまま深海に残るでしょう。少なくとも、モデルの計算が正しければ、海は今後も私たちにとって有利な状況が続くだろうと言えるだろう。