科学者たちが北極圏最後の氷域に大きな裂け目(ポリニア)を発見 

科学者たちが北極圏最後の氷域に大きな裂け目(ポリニア)を発見  地球
©NASA EOSDIS Worldview
画像:2020年5月、エレスミア島の北側で3,000平方キロメートルのポリニャーが初めて観測された。この裂け目は、温暖化が進む北極圏で海氷の最後の砦となることが予想される「最後の氷域」に形成された。

3,000平方キロメートルに及ぶ氷の裂け目は、最後の氷域がこれまで考えられていたほど強固なものではないことを示しているのかもしれない。

北極海の最も古くて厚い氷の中に、3,000平方キロメートルの裂け目ができていることが、新しい研究で明らかになりました。

ポリニアと呼ばれる開放的な水域は、カナダ最北端の島であるエルズミア島の北側の地域で初めて確認されたもので、研究者らによると、北極で起きている急速な変化を示すもう一つの兆候だといいます。

2020年5月、グリーンランドとエルズミア島の北に位置する100万平方キロメートルの海氷地帯で、急速に温暖化する北極圏で最後の氷の避難場所になると予想されている「最後の氷域」に、ロードアイランド州よりも少し小さい穴が2週間にわたって開きました。

このポリニアは、最終氷海域のこの部分で確認された初めてのものであることが、AGUジャーナルGeophysical Research Lettersに掲載された新しい研究で明らかになりました。

このジャーナルは、地球科学および宇宙科学全般にわたる影響力の高い報告を掲載しています。

ポリニアの形成は、最大で5メートルの厚さの氷が存在するエルズミア島の沖合という場所にあることから、珍しいことでした。

「この地域でポリニアを見たことはありません。エルズミア島の北側では、氷が厚く、かなりの量があるため、氷を動かしたり溶かしたりすることが難しいのです。」とトロント大学ミシサガの北極圏研究者で、今回の研究の主執筆者であるKent Moore氏は述べています。


動画:カナダのエルズミア島上空の最終氷域にポリニアが発生している。2020年5月、北極の強い高気圧性の風の影響で、氷の隙間が約2週間開いていた。©NASA EOSDIS Worldview

この驚きのポリニアは、長引くアンチサイクロン(時計回りに回転する強風を伴う高気圧の嵐)の中で、極端な風の状態で形成されたことがわかりました。

数十年分の海氷画像と大気データを調べたところ、2004年と1988年の少なくとも2回、同じような条件でポリニアが形成されていたことがわかりましたが、誰も気づいていませんでした。

マニトバ大学の海氷研究者で、今回の研究には参加していないDavid Babb氏は、極端な風の影響で海氷が押し流されて隙間ができたことはよくあることだと言います。

しかし、最終氷海域のように厚い海氷が吹き飛ばされることは珍しく、特に海岸から遠く離れた場所では、海岸付近よりも風が弱くなる傾向があるといいます。

今回の研究は、この地域がこれまで考えられていたほど気候変動に強くない可能性を示しています。

「この地域でのポリニアの形成は非常に興味深いものです。この地域に通常存在する強固な氷のシールドに亀裂が入ったようなものです。このような現象が起きているということは、北極がどのように変化しているかを如実に示しています。」とBabb氏は言います。

北極海の氷は年々薄くなっているため、ポリニアの形成頻度が高まり、氷の減少というフィードバックループが発生する可能性があります。

「氷が薄くなるということは、氷を移動させることが容易になるということです。氷が薄くなれば、それほど極端ではない強制力でポリニアを形成することが容易になるため、ポリニアが過去よりも頻繁に発生したり、大きくなったりする可能性があります。」とMoore氏は言います。

また、気温の上昇は、失われた氷が元に戻る可能性が低いことを意味します。

北極の鎧に亀裂

ポリニアの形成には、主に2つの方法があります。

1つは、氷がその地域から吹き飛ばされるか、または融解して穴ができること。

ポリニアは毎年同じ場所に形成される傾向があり、一般的には海岸近くで成長します。海岸に沿って風が流れ、同じ場所に安定して吹き付けるような地形になっています。

ポリニアは、短い時間軸では必ずしもその地域の生態系に悪い影響を与えるわけではありません。

雪で覆われた氷は、その下の水にあまり光を通さないため、光合成が制限され、食物連鎖の上層部の生産性が低下します。

海氷がなくなると、生態系が活性化します。

「海氷があるときは砂漠のようなものですが、海氷のない場所ができると、突然、さまざまな活動が可能になります。海鳥が餌を求めてやってきますし、ホッキョクグマやアザラシもやってきます。信じられないほど生産性の高い地域なのです。」とMoore氏は言います。

Babb氏によると、このような食物連鎖の活性化は、ポリニアで狩猟を行っていた地元のイヌイットの人々にまで及んでいたといいます。

しかし、地域の生態系を短期的に向上させるだけでは、海氷の減少がもたらす長期的かつ不可逆的なダメージを上回ることはできません。

「海氷が減り始めると、一時的には生産性が上がって純利益が得られるかもしれません。しかし、長期的には、氷が溶けて沖合に移動し、セイウチや海鳥などの種が氷に近づけなくなると、その利益は失われます。そして最終的には、温暖化して種が生きられなくなるのです。」とMoore氏は言います。

Published by American Geophysical Union. G. W. K. Moore et al, First Observations of a Transient Polynya in the Last Ice Area North of Ellesmere Island, Geophysical Research Letters (2021). DOI: 10.1029/2021GL095099