南極の氷棚、予想以上の融解水を蓄積し、海面上昇予測に影響

Tokyo研究者たちは、南極の氷棚に存在する融雪水が、以前考えられていたよりも2倍多いことを発見しました。夏の間、この融雪水の半分以上は湿った雪であるシャーベット状のものから来ています。しかし、地域的な気候モデルでは、このシャーベット状の雪を正確に考慮していません。

ケンブリッジ大学の研究者たちは人工知能を用いて南極の棚氷におけるシャーベット状の雪解け水を研究しました。彼らは、雪解け水の57%がシャーベット状であることを発見しました。残りの雪解け水は、表面の池や湖に存在しています。この発見は重要であると考えられています。なぜなら、雪解け水が増えると棚氷が不安定になり、崩壊の恐れがあり、それが海面上昇につながる可能性があるからです。

研究者たちはNASAのランドサット8号衛星のデータを使用し、コロラド大学ボルダー校とデルフト工科大学と協力しました。彼らは機械学習を利用して、2013年から2021年までの南極の57の氷棚におけるスラッシュや融解水の湖を追跡するモデルを作成しました。

研究からの主な発見は以下の通りです。

• 57%の融解水がシャーベット状として保持されています。
• 43%が融解水湖として存在します。
• シャーベット状のものは、衛星画像では雲の影のように見えるため、地図化が難しいです。
• 機械学習によって、より多くの光の波長を分析することで、シャーベットをより正確に識別できます。
• シャーベット状のものと溜まった融解水は、標準的なモデルが予測するよりも2.8倍の融解水の形成を引き起こします。

ケンブリッジ大学のスコット極地研究所のレベッカ・デル博士は、南極の氷棚において広範囲にわたるスラッシュを初めて示したと述べました。この研究によると、以前の評価では表面の融解水の半分以上が見逃されていたことが示されています。これは重要なことで、なぜなら融解水の貯まりがその重みで氷棚に亀裂を生じさせる可能性があるからです。

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南極周辺に浮かぶ氷棚の安定性は、融水によって影響を受けます。気候が温暖化すると、これらの氷棚における融水の形成が増加します。この融水は既存の亀裂を埋め、それを拡大させ、場合によっては氷棚が分解される可能性があります。氷棚が崩壊すると、内陸からの氷河が海に流れ込むことを許し、海面が上昇する可能性があります。

SPRIのイアン・ウィリス教授によれば、シャーベット状の雪は、湖の水のように氷に亀裂を引き起こすことはないが、溶けた水よりも固体に近い性質を持っています。しかし、氷棚崩壊を考慮する上で重要です。また、シャーベット状の雪や湖は雪や氷よりも暗いため、太陽からの熱をより多く吸収します。この余分な熱が、さらなる雪の融解を引き起こし、全体的な融解に寄与します。

デル博士は、融解水が気候モデルで適切に考慮されていないことに驚いていました。研究者たちはこれらのモデルをより正確にするために不確実性を減らすことを目指しています。彼らは、気候が温暖化するにつれて、現在乾燥している南極の一部に融解水が発生する可能性があると予測しています。

この研究は、ヨーロッパ宇宙機関と英国リサーチ・イノベーション（UKRI）の一部である自然環境研究評議会（NERC）によって資金提供されました。レベッカ・デルはケンブリッジのトリニティ・ホールのフェローです。