科学者たちはロスアイスシェルフの厚さと基礎溶融量を測定しました。 付属, BY-ND CC
南極大陸を囲む海は、大陸の氷域の物質収支を調整する上で重要な役割を果たしています。 私たちは今、氷の薄層化がほぼ影響していることを知っています。 西南極氷床の4分の1 はっきり 海にリンク.
南大洋と南極大陸の氷床の間の接続は、棚の中にあります - 氷の氷の塊、何百メートルもの厚さの氷が海に浮かんでいます。 アイス棚は海岸線や島々に対して粉砕し、接地された氷の流出を抑えます。 海が氷棚の下から侵食されると、この支持作用は減少します。
いくつかのアイス棚が急速に薄くなっている間、他のものは安定したままで、そしてこれらの違いを理解するための鍵はアイス棚の下の隠された海の中にあります。 私たちの 最近公開された研究 世界最大の氷棚の溶融を促進する海洋プロセスを探ります。 見落とされがちなプロセスが、棚の重要部分の急速な溶解を促進していることがわかります。
氷床メルト上の海の指紋
南極大陸からの急速な氷の喪失は、多くの場合、Circumpolar Deep Water（CDW）に関連しています。 南極の周りの1メートル以下の深さで見られるこの比較的暖かい（+ 300C）そして塩水の塊は、急速な溶解を促進することができる。 例えば、南東太平洋の西南極のアムンゼン海沿岸に沿って、CDWは大陸棚を深い水路で横切り、氷の棚の空洞に入ります。 急速融解 そして薄くなります。
興味深いことに、すべてのアイス棚がすぐに溶けるわけではありません。 広大なロスとFilchner-Ronneアイスシェルフを含む最大のアイスシェルフは、平衡状態に近いように見えます。 それらはCDWからそれらを取り巻く冷たい水によって大部分隔離されています。
衛星画像は、強い洋上風が北西部のロス氷棚から海氷を追い出し、暗い海面を露出していることを示しています。 太陽熱で水を温めて溶かします。 https://www.nature.com/articles/s41561-019-0356-0から変更された図 付属, BY-ND CC
CDWと冷たい棚水の対比効果は、それらの分布と合わせて、我々が今日南極大陸周辺で観察する融解の変動性の多くを説明しています。 しかし、氷棚の空洞を探査するための継続的な努力にもかかわらず、これらの隠された海は地球の海の最も探検されていない部分の中に残っています。
このような状況の中で、私たちの研究は、世界最大の氷棚からの海洋学的観測とメルトレートの新しくて困難なデータセットを探求しています。
ロスアイスシェルフの下
2011では、外洋から7 kmのロスアイスシェルフの北西隅を通って溶けた260メートルの深井戸を使用して、海の状況と氷の下の融解速度を監視する機器を配置しました。 楽器は4年間その場所に残りました。
観測は、静かな背水ではないことから、氷棚の下の状況が絶えず変化していることを示しました。 水温、塩分、海流は季節ごとの強い周期をたどっており、夏の間は氷の前の北からの暖かい表層水が南向きに空洞の中に引き込まれることを示唆しています。
係留地のメルトレートは、年間平均1.8メートルです。 この率は暖かいCDWの影響を受けたアイスシェルフよりはるかに低いですが、Ross Ice Shelfの平均レートの10倍です。 融解速度の季節的変動が大きいことは、この融解ホットスポットが夏季の流入量に関連していることを示唆しています。
南極（a）周辺とロス海（b）周辺の夏の海面水温は、ロス海polynya内で季節性の強い温暖化を示しています。 https://www.nature.com/articles/s41561-019-0356-0から変更された図 付属, BY-ND CC
この影響の規模を評価するために、係留場所の周りの約8,000平方キロメートルの領域にわたって基本溶融速度をマッピングするために高精度レーダーを使用しました。 80サイト周辺を注意深く観察した結果、1年間に渡って氷床内の氷床と内部層の垂直方向の移動を測定することができました。 これで、基底融解による薄層化の程度を判断できました。
融解はアイスフロント近くで最も速く、ここで我々は1日あたり最大15センチメートルの短期融解速度を観察しました - アイスシェルフの平均速度より数桁高い。 融解速度は氷の前から離れるにつれて減少したが、急速融解は係留場所をはるかに超えて拡大した。 調査地域からの融解は、氷棚全体からの合計の約20％を占めました。
大きな画像
棚のこの領域が他の場所よりもはるかに早く溶けるのはなぜですか。 海ではよくあることですが、風が重要な役割を果たすようです。
冬から春にかけては、激しいカタバ風がロス・アイス棚の西部を横切り、海氷を海岸から追い出します。 これは、海氷が存在しない地域、海が大気にさらされているポリニヤの形成につながります。 冬の間、この外洋の地域は急速に冷え、海氷が成長します。 しかし、春から夏にかけては、暗い海面が太陽から熱を吸収して温まり、観察された融解を促進するのに十分な熱を含む温かい表面プールを形成します。
我々が観測したメルトレートはCDWの影響を受けたアイスシェルフで見られるものよりはるかに低いが、観測はロスアイスシェルフにとっては地表熱が重要であることを示唆している。
この熱は地表の気候と密接に関係していることを考えると、 海氷の減少予測 これからの世紀の間に、基本的な溶解率が上がるでしょう。 我々が観察した急速な融解は現在氷の流入と釣り合っているが、氷河モデルはこれが氷の棚がロス島に対して固定されている構造的に重要な領域であることを示している。 メルトレートを少しでも上げると、ロス島からの支えを減らすことができます。 陸上の氷の排出量を増やすそして最終的には海面を上昇させる。
これらのプロセスについてまだ学ぶべきことがたくさんあり、さらに驚くべきことは確かですが、1つ明らかなことがあります。 海は南極大陸の氷床のダイナミクスにおいて重要な役割を果たしており、海を見る必要がある氷床の安定性を理解するために。
著者について
クレイグスチュワート、 国立水大気研究所
この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.
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