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南極の海氷が増える原因

地球温暖化は南極の海氷を拡大する



ポーラーパラドクスでは、融ける陸氷が海氷の成長をうながす。

Olive Heffernan
31 March 2013


南極氷床からの冷たい融氷水は海氷を温かい海流から隔離する。
Robyn Waserman, National Science Foundation


海洋の温暖化が南極における海氷拡大の主要因である、と研究者たちは今日Nature Geoscience誌に報告する。北極の海氷は過去30年にわたってかなり縮小してきているが、同じ期間に南極付近の海氷が範囲を広げてきた理由に科学者たちは苦しんできた。

「パラドクスは地球温暖化が南極周辺の冷却と海氷の増大を引き起こしているということだ」と、オランダ王立気象研究所(ユトレヒト)の気候学者、リシャルト・ビンタニャ(Richard Bintanja)は話す。ビンタニャと彼の共同研究者たちは南極氷床――年に250ギガトンの割合で量を失っている――の融解が進んだことが恐らく、この地域における小さいが 統計学的に有意な海氷拡大の主要因であることを示した。

氷床からの融氷水が海面に冷たい淡水の層を作り、それが海中のより温かい水から海氷を保護しうることが、ここ数年に科学者たちは分かってきた。しかし新しい研究が示すような観察されている南極の海氷の拡大を促進するほどのものかどうかは分かっていなかった。

その著者たちは1985-2010年の期間の衛星とブイによる海水温と塩分濃度の観測を分析した。次に彼らはそれらのデータに観察される変化を、毎年南極氷床から失われる250ギガトンの融氷水が海洋状態にどのように影響するかをシミュレートした地球温暖化モデルの出力と比較した。このモデルにおいて、融氷水は海氷の拡大を促進する冷たい淡水のキャップを形づくり、それによって研究者たちはこれを最近の傾向の原因として最も可能性が高いと特定した。

ところが、他にも南極の海氷拡大へのありそうな説明がある。「メカニズムは完全に正しいかもしれないが、この研究は融解の増加が海氷カバーの増大に重大な寄与をしたという証明にはならない」、と英国南極調査所(英国ケンブリッジ)の海洋モデル学者、ポール・ホランド(Paul Holland)は話す。彼は昨年、海氷拡大が大部分で局地的な風パターンによって引き起こされたことを示す研究の共著者となった人だ。

風は、物理的に氷を移動させることと海面を温めたり冷やしたりすることの両方によって海氷の範囲を変える。1992-2010年における海氷の動きの衛星データを使って、ホランドと彼の共同研究者でNASAジェット推進研究所(カリフォルニア州パサデナ)の気候学者、ロン・クォック(Ron Kwok)の2人は、ウェッデル海などの南極の特定の地域で、海氷の変化がほとんどすべて風の物理的力のせいであったことを示した。キング・ホーコン湾などの他の地域では、海氷の変化は風の力と気温が組み合わさった影響に起因していた。

ビンタニャは風の影響は局所的には重要だが、地域的には融氷水が海氷拡大に影響を及ぼすと話す。ホランドは氷の融解が南極沿岸をめぐって一様――最新の研究の著者が想定するように――でなく、特定の場所に集中していると反論する。ホランドによると、風パターンと融氷水の両方が南極付近の海氷を拡大させるかもしれないが、まだ分からないままだ。

原論文
R. Bintanja, G. J. van Oldenborgh, S. S. Drijfhout, B. Wouters & C. A. Katsman
Important role for ocean warming and increased ice-shelf melt in Antarctic sea-ice expansion
Nature Geoscience (2013) doi:10.1038/ngeo1767, Published online 31 March 2013

Nature News
Global warming expands Antarctic sea ice
Olive Heffernan, 31 March 2013
Nature doi:10.1038/nature.2013.12709
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