20/November/2024

氷と海の境界線:北極圏から透けて見える地球の未来

「氷は魅力的です。わずかな温度変化で、存在するかもしれないし、しないかもしれない存在だ。」

と、ノルウェーの若年海氷プロジェクトの研究船ランスの主任研究員、マッツ・グランスコグ氏は説明する。2015年、グランスコグ氏と研究チームは、ノルウェーのスバールバル諸島北部の氷pack内で船を凍結させた。数ヶ月にわたり、彼らは長い極夜の中を漂流しながら、上下から氷のデータを収集した。彼らが発見したのは、北極の氷が、かつてとは全く異なる振る舞いをしているということだった。

北極海の氷の広がり
北極海は広大だ。その面積1,450万平方キロメートルは、地理的北極点を覆っている。中心部には深海盆があり、その周囲をバレンツ海、カラ海、ラプテフ海、東シベリア海、チュクチ海、ボーフォート海、白海、リンカーン海の広大な大陸棚が取り囲んでいる。南側では北極海は大陸と接し、カナダ、グリーンランド、アイスランド、ノルウェー、スウェーデン、フィンランド、ロシア、米国と国境を接している。

北極海の氷は、固体で静的な現象ではなく、季節とともに変動する。数ヶ月続く夜が訪れる冬季には、気温は平均マイナス37度まで下がる。11月から2月にかけて、波から新しい海氷が形成される理想的な条件が整う。北極の氷の盾は、氷山や氷河、棚氷のような淡水ではなく、塩分を含んだ海水が凍結してできる。高塩分のため、水分子が運動エネルギーを失って格子構造に固定される氷の形成には、水温がマイナス1.9度まで冷却される必要がある。理想的な条件下では、これらの針状やパンケーキ状の氷の結晶が成長し、海面に微細な氷の層が浮かぶ。風が穏やかな場合、このシャーベット状の氷は薄い氷盤となる。隆起、衝突、衝突、重なり合いによって、個々の氷盤が互いに移動し、水路や空洞からなる複雑な景観を生み出す。2月までに、海氷の範囲は年間最大となり、北極海のほとんどが凍結した盾で覆われ、吹きすさぶ風が白く過酷な表面をなめるように吹き抜ける中、その上での生命活動はほとんど不可能となる。

春から夏にかけて、気温は平均10度まで上昇し、最高30度に達することもある。こうした条件下では冬の氷のほとんどが溶けるが、一部は一年中残る。この時期、多くの動物が冬眠から覚め、渡り鳥が戻ってきて、北極の一部は船舶の航行が可能となる。9月には海氷の範囲は最小となる。

海氷範囲の監視は、1978年にNASAが打ち上げたニンバス7の衛星搭載型受動マイクロ波センサーによって開始された。そのSMMR機器は、15%以上の凍結水で覆われた地域を記録した。長年にわたるこれらの衛星観測により、長期的な傾向、変動性、季節的な変化について知見が得られている。データによると、現在の海氷範囲は1980年代の値と比べて約50%減少している。過去17年間(2007-23年)の9月の海氷範囲は、観測史上最も少ない17回を記録している。

今日では、7月中旬までにアラスカとシベリアの沿岸部のほとんど、そしてカナダのハドソン湾の海氷は、ほぼ完全に後退して溶解している。1ヶ月後には、ボーフォート海、チュクチ海、東シベリア海はほぼ氷のない状態となる一方、大西洋地域は過去の平均値に最も近い状態を保っている。最近まで、海氷は数年かけて成長していたが、現在では平均的な海氷の年齢は1年から4年程度となっている。

 

北極海の氷と気候
「氷は非常に冷たく、計り知れないほど滑らかだ。それはガラスのように透明で、宝石に最も似ている。それは霜によって作られた床であり、見るに美しい」 – エクセター写本より(10世紀)

海氷は海洋と大気の間のインターフェースとして機能する。海洋の暗い表面は低いアルベド(反射率)を持ち、そのため太陽光の吸収を増加させ、温度上昇につながる。対照的に、白い表面氷の高いアルベドは太陽エネルギーの吸収を減少させ、海洋を冷たく保つ。白い氷と暗い海洋の相互作用は、地球の気候の均衡を保つのに役立ってきた。しかし、海氷範囲の減少傾向により、より多くの暗い水面が露出し、より多くの太陽エネルギーが吸収され、温暖化と融解の悪循環が始まっている。

北極海の氷が地球の気候に果たす役割は、さらに複雑だ。海氷が形成される際、塩分が水から分離される。水が凍結する間、塩分は氷の表面下に押し下げられ、その下の水の塩分濃度が上昇する。この塩分に富んだ密度の高い水は沈み込み、最終的に地球規模の海洋コンベヤーベルトに寄与し、暖流と寒流の交換を通じて栄養豊富な物質を運びながら、海底に沿って赤道方向へと循環する。このように海氷は広大で重要なシステムを駆動し、地球の気候に影響を与える重要な要素となっている。

 

変化する北極の景観の未来
新しい海が形成されつつあり、それとともに重大で予測不可能な変化が訪れている。海氷の減少は新しい貿易・輸送ルートを開く。現在、ロシア沿岸に沿った北東航路は、ヨーロッパとアジアの間の輸送距離を最大3分の1に短縮し、企業の燃料使用量削減を可能にしている。近い将来、北カナダ沿岸に沿った北西航路も、より短い輸送時間を可能にし、南回りルートの遅延や関税の影響を受けにくくするだろう。最終的に、氷のない北極は新たな地政学的課題をもたらし、資源採掘活動を増加させ、北極地域への圧力を高めることになる。

後退する北極の氷の生態学的影響は、新しい細菌や有害な藻類の大量発生による環境変化、そしてニシンやイカの伝統的な漁業の衰退にすでに表れている。北極に住む人々は、これらの変化に適応することを余儀なくされている。彼らの先住民としての生活様式は、陸と海の資源に依存しており、海氷の減少によって大きな影響を受けている。アザラシの狩猟期間は短くなり、哺乳類の脂肪量は減少している。魚は藻類の大量発生により病気になり、カリブーの群れは減少している。

先住民コミュニティにとって適応とは、データを収集し、将来の野生生物を維持するために動物の収穫を制限する可能性のある地方政府に懸念を共有することを意味する。タナナ・デネのような沿岸コミュニティは、12,000年以上もの間アラスカで生活を営んできた。彼らの生活は北極の景観を読み解くことに依存しているため、タナナ・デネは環境の微妙な変化と劇的な変化を常に観察し、記録している。その結果、最近設立されたアラスカ北極観測・知識ハブ(AAOKH)は、部族の地域管理者としての役割を重視している。これらの先住民の視点と観察を意思決定プロセスに組み込むことを学ぶことで、より包括的で公平な、コミュニティ主導の対応につながる可能性がある。

 

海氷はわずかな温度変化で、存在するかもしれないし、しないかもしれない。しかし、そのわずかな温度変化が氷のない北極海をもたらし、それは地球規模の影響を及ぼすことになる。地球の海洋の健全性から国家安全保障における新たな課題まで、北極海の氷の運命は、地球上の生命の相互連関したネットワークに深い影響を与える存在なのだ。

参照文献

[1] https://www.nature.com/articles/nature.2016.21163

[1] https://earth.gsfc.nasa.gov/cryo/data/current-state-sea-ice-cover

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[1] https://arctic.noaa.gov/report-card/report-card-2023/sea-ice-2023/#:~:text=This%20satellite%20record%20tracks%20long,than%20values%20in%20the%201980s.

[1] https://arctic.noaa.gov/report-card/report-card-2023/executive-summary-2023/

[1] https://nsidc.org/data/soac/sea-ice-age

[1] https://www.npolar.no/en/fact/albedo/

[1] https://oceanservice.noaa.gov/facts/sea-ice-climate.html#:~:text=Changes%20in%20the%20amount%20of,to%20climate%20change%20on%20Earth.

[1] https://arctic.noaa.gov/report-card/report-card-2023/arctic-ocean-primary-productivity-the-response-of-marine-algae-to-climate-warming-and-sea-ice-decline-2023/

[1] https://www.arcticwwf.org/the-circle/stories/retreating-sea-ice-threatens-indigenous-way-of-life/

[1] https://arctic-aok.org/data-sources/local-observations/

[1] https://arctic.noaa.gov/report-card/report-card-2023/nunaaqqit-savaqatigivlugich-working-with-communities-to-observe-the-arctic/

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