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南極海の表層にたまった熱が氷河を底から融かす~海氷の生成を遅らせて深層大循環に影響する可能性も~(低温科学研究所 准教授 青木 茂)

2022年7月6日

北海道大学
国立極地研究所
海洋研究開発機構

ポイント

●南極アメリー棚氷付近からケープダンレー沖にかけての南極海沿岸で海洋時系列観測に成功。
●海氷の少ない2016/17年夏に海面水温が非常に高く棚氷融解水が多い現象を観測。
●海洋表層の熱が棚氷を底面から融かすプロセスが近未来の海氷減少で重要になる可能性。

概要

北海道大学低温科学研究所の青木 茂准教授、国立極地研究所の平野大輔助教、海洋研究開発機構の草原和弥研究員らの共同研究グループは、インド洋区にあるアメリー棚氷とケープダンレーポリニヤ付近の南極海沿岸において、海氷の少なかった2016/17年の夏季は海面水温が例年より0.51℃も高く、ポリニヤ域表層海水中の棚氷融解成分が約30%高かったことを観測しました。融解成分の高い状態は冬まで継続しました。

人工衛星データや数値実験結果の解析から、夏季に海氷が少ないときには海面付近に通常より多く熱がたまり、風により表層の暖水が棚氷の下に押し込まれ、棚氷を底面から融解させるメカニズムが働くことを見出しました。その後、アメリー棚氷方面から低塩分の暖水が流れてくることでポリニヤでの秋季の海氷形成が遅れ、深層大循環に関わる高密度水の形成が遅れることもわかりました。これまで棚氷の融解には水深数百メートルにある暖水が主要な役割を果たしていると考えられてきましたが、今回の研究は高温になった夏季表層水の沈み込みも大きく寄与することを示しています。

今後、地球温暖化が進行すると南極の海氷も減少すると予想されていますが、海氷減少に伴って海洋表面の貯熱量も加速度的に増大し、棚氷の融解を通じて南極氷床に影響を与えると同時に、海氷の生産が遅れることを通じて深層大循環にも影響する可能性を示しています。

本研究成果は、2022年6月22日(水)公開のCommunications Earth&Environment誌に掲載されました。

論文名:Warm surface waters increase Antarctic ice shelf melt and delay dense water formation(暖かい海洋表層水が南極の棚氷を融かし高密度水の形成を遅らせる)
URL:https://www.nature.com/articles/s433247-022-00456-z

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南極棚氷近傍での通常の夏と暑い夏での海洋状況の違い