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過去に起こった大規模な東南極氷床融解 昭和基地周辺の湖が記録していた縄文時代の融解イベント

掲載日:2021年3月26日

東南極の地図と研究対象となった湖の位置
南極は主に海面下に氷床が存在し、現在も融解が進んでいるということが報告されている西南極氷床と、ほとんどが陸上に氷床が存在する東南極氷床に分けられます。昭和基地は東南極氷床のかつて氷床が覆っていた東オングル島に位置しています。今回の研究では、氷床の周辺に存在する湖に着目して、新しい化学分析手法により、かつての湖の水の化学組成を復元することで、氷床が融解したイベントを捉えました。
© 2021 Adam Sproson

東京大学大気海洋研究所のAdam Sproson特任研究員と高野淑識委託准教授(海洋研究開発機構)、横山祐典教授らの研究グループは、東南極昭和基地周辺の湖の調査により、この地域の氷床が過去のある時期に大規模に融解したことを、新たに開発した化学分析手法を用いて明らかにしました。本成果はQuaternary Science Review誌に掲載されました。

南極氷床は世界の海水準を58mも上昇させうる淡水を蓄えています。現在、その一部、西南極氷床と呼ばれている地域では融解が加速しているという観測結果が得られています。一方、日本の昭和基地が存在する東南極氷床では、比較的安定して氷床が存在すると考えられてきたため、この地域の氷床の長期的な観測については、これまで十分な知見が得られていませんでしたが、近年の西南極の融解傾向から、その挙動に関する理解が重要であると注目を集めている地域です。

そこで研究グループでは2005年12月~2006年1月の南極観測隊JARE47調査で採取された昭和基地周辺の湖の堆積物のベリリウム同位体を分析することで、かつての氷床融解の記録を復元しました。ベリリウムにはおもに2つの種類の同位体が存在します。一つは地球に飛来する宇宙線と大気との相互作用で作られるベリリウム―10ともう一つは岩石の中に存在するベリリウム―9です。グループは、この同位体のわずかな差異を、過去に遡って分析する手法を開発しました。その後、その手法を湖から採取された試料に適用することによって、およそ3,500~4,000年前に急激な融解が起こったことを発見しました。

氷床の融解のタイミングは、シングルステージ加速器質量分析装置を用いた高精度年代測定の結果から明らかになり、これが南極の他の地域からこれまで報告されていた時期と一致することがわかりました。この時期は二酸化炭素の上昇に伴う大気の温暖化は認められておらず、上空を吹く風の変化により、温度の高い海水が南極氷床沿岸近くに接近したことによるものと考えられます。風の変化はエルニーニョなど低緯度域の気候状態と密接に関連していることがわかっており、この時期の氷床融解は太平洋赤道域の変化がもたらしたと考えられます。このことは、今後も類似の現象が起こりうる可能性を示唆しています。

「今回の分析に用いた実験手法は私たちのグループで新しく開発したものだったので、とても注意深い検討が必要でした」とSproson研究員は話します。「これまで明らかになっていなかった昭和基地周辺の東南極氷床の融解イベントが明らかになり、それが南極全体の現象であったということがわかった時はとても驚きました」と続けます。グループを取りまとめた横山教授は「気候変動に対する南極氷床の振る舞いはまだ未知な部分が多く、今後もこの新しい手法を用いて研究を続けていく必要があります」と話しています。

論文情報

Adam D. Sproson, Yoshinori Takano, Yosuke Miyairi, Takahiro Aze, Hiroyuki Matsuzaki, Naohiko Ohkouchi, and Yusuke Yokoyama, "Beryllium isotopes in sediments from Lake Maruwan Oike and Lake Skallen, East Antarctica, reveal substantial glacial discharge during the late Holocene," Quaternary Science Reviews: 2021年3月15日, doi:10.1016/j.quascirev.2021.106841.
論文へのリンク (掲載誌別ウィンドウで開く)

Adam D. Sproson, Takahiro Aze, Bethany Behrens, and Yusuke Yokoyama, "Initial measurement of beryllium-9 using high-resolution inductively coupled plasma mass spectrometry allows for more precise applications of the beryllium isotope system within the Earth Sciences," Rapid Communications in Mass Spectrometry : 2021年1月27日, doi:10.1002/rcm.9059.
論文へのリンク (掲載誌別ウィンドウで開く)

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