南極の海を覆う氷に、巨大な大穴があく理由がついに解明されたそうだ。この氷穴は「ポリニヤ」と呼ばれるものだ。
南極のウェッデル海に位置するモード海嶺を覆う海氷の決まった場所に出現することから「モード・ライズ・ポリニヤ」として知られている。
不思議なのは、じつに気まぐれであることだ。1974年と1976年にはじめて観測されて以来、モード・ライズ・ポリニヤは同じ場所に何度も形成されるかと思えば、数年間まったく姿を見せなかったりと、いつ出現するのかまったく読めないのだ。
だが2016年と2017年の冬、8万平方キロメートルの巨大なモード・ライズ・ポリニヤが数週間にわたって姿を現し、絶好の研究チャンスをもたらした。
『Science Advances』（2024年5月1日付）では、50年にわたって研究者を悩ませてきた氷の穴の秘密が報告されている。
南極に冬が到来すると、夏の間300万平方キロメートルまで縮んでいた海氷が1800万平方キロメートルに広がり、海面一帯が不規則な白いタイルでおおわれたかのような姿に変わる。
この海氷のほとんどは、数週間にわたる極夜の闇の中、南極大陸を囲んでいる棚氷の上で成長する。このとき内陸から吹き付ける強風によってタイルが押し広げられてできる氷の穴が、「ポリニヤ」だ。
このような仕組みでできるポリニヤは、風から離れた外洋ではあまり出現しない。だが物事には例外がある。
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最も浅いところで水深約1,000mに達するウェッデル海のモード海嶺の「モード・ライズ・ポリニヤ」は、そんな普通ならできないはずの場所に出現する、大きな氷の穴だ。
それだけでも不思議だが、モード・ライズ・ポリニヤは気まぐれで、出現するタイミングも読めない。研究者がこの氷の穴に惹きつけられるのは、そんなわけだ。
2017年9月25日に撮影されたモード・ライズ・ポリニヤ / image credit：earthobservatory.nasa.gov
環状海流の影響を受けていたことが判明
一体なぜモード・ライズ・ポリニヤはこれほど気まぐれなのか？
この謎を解明するため、ヨーテボリ大学やカリフォルニア大学をはじめとする研究チームは、人工衛星・自律型フロート・海洋哺乳類につけられたタグなどで収集した観測データを詳しく分析した。
そこから判明したのは、50年ぶりとなる巨大モード・ライズ・ポリニヤが出現した2016年と2017年、ウェッデル海を流れる南極環状海流「ウェッデルジャイア」が例年より強かったということだ。
その結果として、塩分と熱が海面近くまで運ばれやすくなっていたのだ。
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モード・ライズ・ポリニヤが出現するのは、ウェッデル海の海底に隆起する「モード海嶺」のそばだ。
ここに強力なウェッデルジャイアが流れ、それと同時に海面に風が吹きつけたことで、海中に渦巻きのような流れが生じた。
こうして海中の塩分が海面にまで運ばれると、海面の氷点が下がる。こうして氷が出来にくくなった結果、モード・ライズ・ポリニヤが出現する。
モード・ライズ・ポリニヤの位置 / image credit:DMSP SMMI
南極の海は世界の気候に影響する
研究チームによれば、この発見は、南極大陸とそれが世界の海に与える影響を理解するうえで大切であるという。
気候変動、地球温暖化によって、南極大陸の風はいっそう強さを増している。ゆえに将来的にはポリニヤの数は増えるだろうことが予測される。
こうしたことが重要なのは、世界の海洋のじつに40％が、南極の海岸線に由来するからだ。それは南極の海岸が地球各地の気温に大きな影響を与えているということでもある。
ポリニヤの痕跡は、ポリニヤが形成されてから何年も水中に残ることがあります。ここで形成される濃密な海水は、地球全体の海に広がる可能性があるのです（カリフォルニア大学サンディエゴ校 サラ・ジル氏）
References:Ekman-driven salt transport as a key mechanism for open-ocean polynya formation at Maud Rise | Science Advances / Antarctic ice hole the size of Switzerland keeps cracking open. Now scientists finally know why. | Live Science / written by hiroching / edited by / parumo
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