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岩の上
2 つの研究では、溶けつつある氷河の異常な挙動について調査しています。
2016年、チベットの2つの氷河の大部分が突然崩壊し、崩壊して斜面を滑り落ちた。写真提供:Googleマップ
2016年、チベットの2つの氷河の大部分が突然崩壊し、崩壊して斜面を滑り落ちた。写真提供:Googleマップ
世界中の氷河の融解は、気候変動の影響の中でも無視できないものの一つです(ただし、自分の目が信じられない場合は別です)。海面上昇への懸念はグリーンランドと南極の巨大な氷床に集中していますが、小規模な山岳氷河の消失にも独自の影響が伴います。今週発表された2つの研究は、こうした影響を2つ、つまり極めて一般的なものと極めて異例なものに焦点を絞っています。
ピーク流出
マティアス・フスとレジーネ・ホックによる最初の研究は、氷河の縮小が地域の水供給に及ぼす影響を検証しています。氷河は、冬に水を集め、夏に配給する凍った貯水塔のように、乾燥期でも融雪水を絶えず供給することで、下流の河川の水位を維持する役割を果たしています。
しばらくの間、縮小する氷河はより多くの融解水を川に流出させますが、縮小した氷河では対応しきれなくなる時点が来ます。融解水の供給量が減少すると、そこから「流出量のピーク」へと向かって流れが悪化していきます。このプロセスは既に多くの氷河で観測されていますが、地球全体の全体像はまだ明らかにされていませんでした。
そこでハス氏とホック氏は、世界中の山岳氷河モデルに着目しました。このモデルは、過去の観測気象条件と将来の複数の気候モデルを用いて、1980年から2100年までのそれぞれの氷河のシミュレーションを行いました。
将来の温室効果ガス排出量が最も少ないシナリオ(現在の気温より約1℃上昇した時点で温暖化が止まる)では、世界の山岳氷河は2100年までに質量の40%強を失います。排出量が最も多いシナリオでは、山岳氷河のほぼ4分の3が失われます。大きな氷河はより長く持ちこたえますが、融解水の減少は避けられません。直感に反して、地球温暖化が進むと、氷河が消滅するにつれて融解水がより多く得られるため、ピークを迎える時期が実際に遅れることになります。
しかし、真に衝撃的な数字は、現在よりも前にすでに「ピーク流出」を超えている河川の数です。これは、モデルに含まれる氷河流入河川流域の45%に当てはまりました。これらの河川では、夏季の氷河水の流入量はすでに減少しています。
中程度の排出量シナリオでは、今世紀末までに90%以上の氷河がこの水位を超えると予測されています。流域の半数では、融解水の減少により夏の流量は5%未満の減少となりますが、3分の1の流域では10%以上の減少となります。また、時期の変化も見られます。一般的に、気温上昇により氷河が以前よりも早く融解するため、初夏の融解水の供給量は増加します。一方、大幅な減少は夏の後半に発生します。この時期は、一年で最も安定した流量が必要となる時期です。
したがって、近隣の氷河からの水供給に頼っている地域には、変化が訪れようとしている ― もしすでに訪れていないとしても ― 。
致命的なアルプスの滑り
オスロ大学のアンドレアス・ケーブ氏が主導した別の研究では、2016年にチベットの隣接する2つの氷河が雪崩のように崩壊した事例が調査されました。この出来事は驚くべきものでしたが、前例がないとは言えません。2002年には、ロシアとジョージア、アゼルバイジャンを隔てる山岳地帯の氷河が同様に崩壊し、120人が死亡しました。
アル山脈の氷河の下部が崩壊し、斜面を6キロメートル滑り落ち、遊牧民9人と家畜が死亡しました。この出来事を調査したところ、研究者たちは、谷を挟んだ氷河に、崩壊した隣の氷河の衛星画像に写っていたものと同様の大きなクレバスが刻まれていることに気づきました。そのため、2つ目の氷河が崩壊する可能性があるという警報が発令されました。そして、最初の氷河崩壊からわずか2ヶ月後に、実際に崩壊しました。幸いにも今回は負傷者はいませんでした。しかし、この2つの出来事は関連していたのでしょうか?そして、なぜこれらの氷河は氷のほぼ半分を失ったのでしょうか?
これらの疑問に答えるため、研究者たちは多角的な分析を開始しました。衛星画像や氷河の測定値、そして地元の気象データを用いて、過去数十年間に何が起こったのかを解明しました。彼らは氷河を訪れ、崩壊の余波を間近で観察しました。そして、崩壊の背後にあるメカニズムを解明するために、モデル化を行いました。
研究チームは、この地域の多くの氷河と同様に、これら2つの氷河も近年、気温上昇と降水量の増加という複合的な影響を受けていることを発見しました。気温上昇は氷河の下流側での融解量増加を意味しますが、降雪量の増加は上流側での堆積量増加を意味します。氷河の下半分を収縮させ、上半分を膨張させると、氷河の表面が急勾配になり、氷を下流へ押し下げる重力が増大します。
物語のもう半分は、これらの氷河の底部にあります。氷河の中には、その下の地面に凍り付いているものもあれば、凍っていない地面にある氷河は滑走するものもあります。アルー氷河はおそらく両方のカテゴリーにまたがっており、氷河の最下部は凍結していますが、底部の中央部分は解けています。氷河の氷は非常に動きの遅いパテのように変形するため、氷河の急勾配化により、より流動性の高い中央部の流れが加速したと考えられます。しかし、氷河の斜面下部が地面に凍り付いていたため、その流れは堰き止められた川のように堰き止められました。
「ダム」の背後の氷にクレバスが開くと、融解水が底まで流れ落ち、凍った地面のすぐ上流に堆積するようになりました。そして最終的に、蓄積された応力と浸出水によって「ダム」は崩壊しました。上流の融解水と、滑り始めた氷河下部による摩擦によって、氷河の下の以前は凍っていた堆積物が急速に滑り落ちました。こうして、氷河のほぼ半分が暴走トラックのように斜面を転げ落ちるのです。
二つの崩壊の関連性については、どちらも同じ気温と降水パターンを経験したという点以外、特に何もないように思われます。最初の崩壊が何らかの形で二度目の崩壊を引き起こした可能性は極めて低いでしょう。
研究者たちは、こうした事象は異例ではあるものの、状況は特異なものではないと述べている。今回の崩壊を注意深く研究することで、他の氷河が危険にさらされているかどうかを特定し、人命を救う警告を発することができるようになると期待している。
Nature Climate Change、2018年。DOI: 10.1038/s41558-017-0049-x
Nature Geoscience、2018年。DOI: 10.1038/s41561-017-0039-7(DOIについて)。

スコットは2011年からフリーランスとしてArsで地球科学とエネルギーについて執筆しています。
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