南極の氷河の下で深刻な塩害が発生

隣接する氷河の接地線が、実際に合流す​​る地点まで後退する可能性もある。「おそらく長い時間がかかるでしょう。しかし、もしそうなった場合――必ずそうなるとは言いませんが――巨大な問題が発生するのです」と、コーネル大学の海洋学者で気候科学者のピーター・ワシャム氏は語る。ワシャム氏はスワイツ氷河を研究しているが、今回の研究には関わっていない。「スワイツ氷河の懸念は、上流に向かうにつれて、氷河が非常に広い範囲を引き寄せるため、一度急速に引き寄せ始めると、周囲の氷河を包み込んでしまう可能性があることです」 

複数の小川が大きな川に流れ込む分水嶺のようなものだと考えてみてください。ただし、流れているのは液体の水ではなく、（ゆっくりと）流れる氷です。「スワイツ氷河の栓を抜くと、排水口の栓を抜くことになります」と、ルイス・アンド・クラーク大学の地球物理学者で氷河学者のリジー・クライン氏は言います。彼女はこの氷河を研究していますが、今回の研究には関わっていません。「すると、それまで別々の方向に流れていた氷が、『後ろの壁がなくなったから、今度はスワイツ氷河に流れ込むんだ』という状態になります。つまり、理論上はより多くの氷を利用できるということです。」もしスワイツ氷河とその周囲の氷河が破壊されれば、海面は合計で10フィート（約3メートル）上昇する可能性があります。

先週、ジョージア工科大学、カリフォルニア工科大学、ダートマス大学の研究者による別の論文が発表され、温かい海水が氷床の接地線をすり抜け、融解をさらに加速させる可能性をモデル化しました。科学者たちはこれまで、接地線は海水が地上にある氷床の下に入り込むのを防ぐ一種の障壁として機能すると考えていました。しかし、この新たな数学モデルは、地表が平坦、あるいは「後退」、つまり氷床内部へと深く傾斜している場合（西南極の氷河にはどちらも当てはまります）、海水が実際に氷床の接地線をすり抜けて侵入する可能性があることを示唆しています。それも、はるか彼方まで。 

ジョージア工科大学の氷・気候グループの責任者であり、The Cryosphere誌に掲載された新しい論文の筆頭著者であるアレクサンダー・ロベル氏は、このような状況で、溶けた氷からの淡水の流れがそれほど速くなければ、海水は氷床着氷線から少なくとも数百フィート、おそらく数マイルも浸入できるはずだと述べている。しかし、潮汐ポンピングと同様に、この現象も南極の氷河融解に関する現在のモデルでは再現されていない。「これは、基本的に氷床着氷線に水圧障壁があり、海水が上流に流れ込むことはないという前提に基づいています」とロベル氏は述べている。

モデル化には例外が1つあるが、それは偶然の産物だ。国際的な科学者チームが2019年に発表した論文では、複数の異なるモデルを比較した結果、あるモデルが偶然にも氷河の浸入と同じ種類の融解を生成したと指摘されていると、ロベル氏は言う。（これらの要因でモデル間で乖離が生じる理由は、氷河をグリッドとして表現する方法に関する技術的な問題に関係している。）この論文では、氷河の浸入によって融解量が2倍になる可能性があることが示されている。「もし海水の浸入が氷河の着氷線の上流で融解を引き起こしているなら、南極などの場所で予測される海面上昇率は最大2倍になるだろう」とロベル氏は言う。 

具体的には、この種の融解を考慮に入れない場合、モデルは南極の氷河が2100年までに海面上昇に3.5～6.7インチ（約8.3～17.3cm）寄与すると予測していました。しかし、侵入のような融解が加わると、その寄与は倍の8.3～11インチ（約23～27cm）になります。ロベル氏は、チームの新しい論文が、海水が実際に氷床の着氷線を越えて上流で融解を引き起こしているということを示す正しい結果であれば、「これらのモデルがはるかに高い海面上昇率を予測している可能性も否定できません」と述べています。（海面のわずかな変化でさえ壊滅的な被害をもたらすことは特筆に値します。特に、数ミリの変化でも大きな影響を与える低地ではなおさらです。）

余分な融解を考慮したモデルは、偶然にも過去の極端な海面上昇をよりよく説明するものとなった。例えば約300万年前、世界は3℃暖かく（パリ協定は産業革命以前の水準より気温を1.5℃未満に抑えることを求めている）、海面は100フィート高かった。「海面がなぜそれほど高かったのかを正確に説明するのは、謎だった」とロベル氏は言う。彼によると、以前は、海水の浸入とそれに伴う氷河の融解を考慮していない氷床モデルを使用していた場合、「それらをこのような暖かい気温にさらした場合、過去の温暖期のこれほど高い海面を説明できるほど十分に溶けることはなかった」という。（代わりに、他のいくつかのモデルでは、氷床の端で氷山が破砕する速度を大幅に増加させることで同じ結果を得ることができる。）

ロベルのグループが数学的な予測を立てていた一方で、他の科学者たちも南極でのフィールドワークで偶然、海水浸入の証拠となる兆候を発見していました。彼らは地中レーダーを用いて氷河に電波を送り、反射波を分析したり、氷河に爆発を起こして地震データを分析したりしています。どちらも、接地線の位置を測定するのに有効な方法です。信号は、地中の岩石に反射した場合と海からの塩水に反射した場合で異なります。もし接地線が実際に塩水の侵入を防ぐ障壁として機能しているのであれば、接地線を越えると信号が変化するはずです。 

しかし、その信号は着氷線では変化しない傾向があるとロベル氏は言う。むしろ、数マイル上流で変化が顕著になることが多い。「特に西南極では、様々な観測方法や機器を用いた多様な証拠があり、着氷線の上流に海水と融解があるように見える場所が確かに存在することを示唆していると思います」と彼は言う。 

他のグループによる研究では、実際にはこのシグナルを探していたわけではないため、次のステップは、これらの氷河にチームを派遣し、海水侵入を探すための特別な実験を行うことです。「これは、科学的な物語の終わり、つまり『ああ、問題を解決した！ 』という終わりではなく、むしろ始まりです」とロベル氏は言います。「ここに何か興味深いものがあると考えています。次は、これが現実世界で実際に起こっているのかどうかを真剣に解明する必要があります。」

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