放棄された北極の軍事基地が科学的秘密を漏らした

1959年、アメリカ合衆国は『スター・ウォーズエピソード5/帝国の逆襲』に登場する凍てつくエコー基地の現実版の建設に着手した。キャンプ・センチュリー基地の計画は、北極からそう遠くないグリーンランド北西部で、表向きは科学研究のためと称して雪洞技術を試験することだった。しかし実際には、アメリカは軍事力を誇示しようとしており、旧ソ連に近いグリーンランド北部に数千マイルに及ぶ雪洞を掘り、そこに600発の核ミサイルを隠す「アイスワーム計画」を検討していた可能性もある。しかし、グリーンランドの巨大な氷床はキャンプ・センチュリーにとって別の可能性も秘めていた。氷の移動と流動により、核兵器の保管や基地の動力源である原子炉の稼働には、必ずしも理想的な場所とは言えなかったのだ。

アイスワームは結局どこにも行かず、アメリカ軍は1966年にキャンプ・センチュリーを閉鎖し、トンネルは崩壊するに任せました。しかし、全員が逃げる前に、研究者たちは氷床に深さ4,550フィートのコアを掘削し、実際に科学的な土壌を掘り出すことに成功しました。彼らは地表に到達した後、さらに12フィート掘削し、凍った砂、汚れた氷、玉石、泥の塊を掘り出しました。軍は1970年代にこの氷床コアを自軍の冷凍庫からバッファロー大学に移しました。コアは1990年代にデンマークに運ばれ、そこで冷凍保存されました。そのため、現在では科学者たちに過去の氷河期に関する貴重な知見を提供しています。

しかし、2018年にコペンハーゲン大学の冷凍庫でクッキージャーの中から再発見されるまで、この堆積物はあまり注目されていませんでした。そして今、国際的な研究チームがその堆積物を分析し、大きな科学的発見を成し遂げました。

「凍った堆積物には、葉の化石や小さな虫、小枝、苔などが含まれており、現在約1マイル（約1.6キロメートル）の氷が張っている場所に、かつてツンドラ生態系が存在していたことを示しています」と、バーモント大学の地質学者ポール・ビアマン氏は述べている。同氏は、この発見をまとめた論文の共著者で、サイエンス誌に掲載された。「氷床は脆弱です。消滅する可能性があり、実際に消滅した例もあります。今、その日付が判明しました。」

これまで科学者たちは、グリーンランドが氷に覆われたのは約250万年前からで、それ以来ずっと氷が張っていると推定していました。2021年、ビアマン氏とその同僚たちは、過去100万年の間にグリーンランドが実際には氷のない状態だったことを突き止めました。そして今、彼らはキャンプ・センチュリーのコアに捉えられたツンドラ生態系の年代をわずか41万6000年前と特定しました。つまり、当時グリーンランド北西部が氷に覆われていたはずがないのです。

科学者たちは、当時の地球の気温が現在と同程度か、わずかに高かったことも知っています。しかし、当時の大気中の地球温暖化の原因となる二酸化炭素濃度は約280ppmでしたが、現在は422ppmに達し、この数値は今も急上昇を続けています。人間が気候を劇的かつ急速に温暖化させたため、グリーンランドの氷床の大規模な融解とツンドラ生態系の形成につながった過去の状況をはるかに超えています。「これは前兆です」と、新論文の共著者であるユタ州立大学の地質学者タミー・リッテナー氏は述べています。「これは、現在の状況よりもはるかに低い二酸化炭素濃度でも起こり得ます_。」

その融解は極めて危険な事態を招く可能性がある。新たな研究によると、40万年前のグリーンランド氷床の融解は、少なくとも5フィート、おそらくは20フィート（約6メートル）の海面上昇を引き起こしたという。「これらの発見は、グリーンランド氷床の崩壊と1メートル以上の大規模な海面上昇の閾値に危険なほど近づいている可能性があるという新たな懸念を提起する」と、ペンシルベニア大学の気候科学者マイケル・マン氏は述べている。マン氏は今回の研究には関与していない。現在、世界の海面上昇は1フィート（約30センチ）未満だが、沿岸都市では深刻な洪水や高潮の問題を引き起こしている。しかも、これはさらに20フィート（約6メートル）上昇する可能性を考慮していない。

グリーンランドが再び融解すれば、もはや後戻りできない状況に陥り、容赦なく海面上昇を引き起こす可能性があります。氷床が融解すると、その下にあるより暗い土壌が露出し、太陽エネルギーをより多く吸収するため、局所的な気温上昇が起こり、さらなる融解が促進されます。

「氷床の質量が過度に失われ、地表の標高が著しく低下すると、地表温度の上昇によって氷床の再生がより困難になります」と、ペンシルベニア州立大学の地質学者リチャード・B・アレイ氏は述べている。アレイ氏は今回の研究には関与していない。「今回の論文は、たとえ中程度に温暖化が持続したとしても、グリーンランドの氷床は大きく融解し、海面上昇を強制するという更なる証拠を示しています。」

グリーンランドの氷床が将来どのように減少していくのかは未だ不明であり、更なる研究が必要です。40万年前の気温は現在とほぼ同じでしたが、当時グリーンランドの融解を引き起こした自然の温暖化は徐々に進行しました。人類は産業革命以前から地球を急速かつ劇的に温暖化させており、大規模な除去方法が発明されない限り、人為的な二酸化炭素_は数千年にわたって大気中に留まり続けるでしょう。気温を下げることも可能です。マン氏によると、排出量を大幅に削減すれば、グリーンランドの氷床は安定した状態を保つことができるかもしれません。

では、この研究チームはどのようにして、40万年前のグリーンランド北西部が氷床のないツンドラだったことを突き止めたのでしょうか？キャンプ・センチュリー・コアの堆積物は有機物が豊富でしたが、炭素年代測定法で調べるには古すぎました。炭素年代測定法は最大5万年前までの期間にしか有効ではありません。「小さな小枝や葉を採取し、すぐに放射性炭素年代測定にかけました。すると、いわゆる『放射性炭素死滅』の状態になりました」とリッテナー氏は言います。「サンプルには放射性炭素の痕跡が全く残っていませんでした。」

そこでリッテンアは代わりに光、具体的には堆積物に埋もれた長石の破片の発光を利用した。鉱物は時間の経過とともに自由電子を蓄積し、「発光信号」を生成する。太陽光にさらされるとこの信号は基本的に中和されるが、これらの鉱物が数千フィートの氷の下に埋もれると太陽光は届かなくなり、電子の蓄積が再開する。研究室の暗室で、リッテンアは赤外線を使ってキャンプ・センチュリーのサンプルを観察することができた。「ある波長の光を使い、別の波長で発生する発光を測定することができます」とリッテンアは言う。「サンプルが古いほど、発光量が多くなります。」これにより、堆積物中の長石が最後に太陽光を浴びてからどれくらいの時間が経過したかを特定できた。

これを補完するために、バーモント大学のビアマン氏は、サンプル中の鉱物石英にベリリウムとアルミニウムの希少同位体が含まれているかを調べました。「これらは、太陽系の外から地球に突入する高エネルギー粒子である宇宙線によって形成されます。そして時折、石英粒子中の元素に衝突することがあります」とビアマン氏は言います。「この2つの同位体の比率を調べることで、物質が宇宙線からどれだけの期間、埋もれていたかが分かります。」その結果、この物質は1万6000年未満しか地表に埋もれていなかったことが判明しました。

科学者たちは現在、グリーンランドでより多くの土壌を採取するため、氷床コアの掘削を競っている。キャンプ・センチュリーのコアは推定に使えるモデリングの基礎を提供しているものの、より多くのコアがあれば、島の氷がどれだけの量、どれほどの速さで消失したかをより正確に推定できる。そして、それが氷床の近年の減少について何を予兆しているかについても予測できる。「気候が温暖化するとグリーンランドの氷床が消失するという決定的な証拠が今や得られています」とビアマン氏は言う。「そして、私たちは気候の温暖化を始めたばかりなのです。」

「私たちは過去を通して未来を理解し、現在を理解しようとします」とビアマン氏は続ける。「だからこそ未来は少し恐ろしいものになるのです。未来から逃げるべきだと言っているわけではありませんが、私にとっては行動を起こすための呼び掛けなのです。」