MENA Newswire 、 エディンバラ： 研究者たちは、南極大陸の氷床の下に埋もれた地形のこれまでで最も詳細な地図を作成し、大陸の氷の移動を形作る山脈、谷、峡谷、平原からなる起伏に富んだ地形を明らかにした。1月15日付の科学誌「サイエンス」に掲載されたこの地図は、衛星観測と既存の測定データに基づき、数キロメートルの氷の下に隠された岩盤表面に関する知識の大きな空白を埋めている。
南極大陸の氷床は大陸の約98%を覆い、1400万平方キロメートル以上に広がっています。 科学者たちは長年にわたり氷床表面の変化を追跡してきましたが、直接調査の実施には限界があり、費用もかかるため、氷床下の地形を測ることは困難でした。今回の研究では、高解像度の衛星データと数十年にわたって収集された氷の厚さの情報を組み合わせ、氷の流れの物理法則を用いて氷床下の地形を推定しました。
研究チームは、氷流摂動解析と呼ばれる手法を適用しました。これは、氷の動きと表面の特徴の微妙な変化を調べることで、氷床の形状を推定するものです。レーダー飛行や地上調査では断片的な情報しか得られなかった地域を、この手法によって詳細に再現することができます。その結果、大陸全体の従来のモデルでは不明瞭であったり、欠落していた数千もの特徴が明らかになりました。
新たに解像された地形の中には、これまで発見されていなかった3万以上の丘陵に加え、地表を横切る急斜面の溝や深い谷が含まれています。この研究は、起伏の激しい高地と比較的平坦な低地がパッチワーク状に混在し、主要な地質学的境界を示す可能性のある急激な変化が見られることを描写しています。場所によっては、地形はアルプスの地形に似ており、古い地図に見られるような緩やかな等高線ではなく、起伏の激しい地形を示しています。
隠れた氷床が氷の動きを制御する仕組み
科学者たちは、岩盤の形状が氷床底部の摩擦を制御し、氷が海に向かって流れる速度に影響を与える重要な要素であると述べています。起伏の多い地形は抵抗を増大させ、岩盤が滑らかな場合は流れが速くなり、内部から水を排出する流出氷河の挙動に影響を与えます。この地図は、基礎条件に関する知識を向上させることで、南極の氷の流れをシミュレートし、世界の海面上昇への潜在的な寄与を定量化するために用いられる数値モデルを強化するように設計されています。
この地図は、数百マイルにわたって伸びる氷河下の長い溝や谷も強調しており、これらは氷の流れを方向づけ、氷の下に融解水を導く役割を果たしている。 研究者らは、このような構造が、大陸の一部が氷に覆われていなかった氷河期以前の南極の過去を示す手がかりを保存している可能性があると述べている。研究によると、この新しいデータセットは2～30キロメートルの範囲で地形を広く捉えており、これまでは漠然としていた地域にもより詳細な情報を提供しているという。
より正確な海底地形は、沿岸計画や適応策を含む気候評価に用いられる氷床シミュレーションにおける不確実性を低減すると期待されています。 科学者たちはこれらのモデルを用いて、氷が変化する気温や海洋状況にどのように反応するかを検証しますが、基礎となる地形が十分に制約されていない場合、結果は異なる可能性があります。研究者らは、更新された地図は、モデル出力を比較し、追加の測定によって信頼性を最も高めることができる領域を特定するための、より明確な基準を提供すると述べています。
南極の氷河下地図を精緻化するための次のステップ
著者らは、この新しいアプローチは直接観測に取って代わるものではなく、衛星ベースの逆解析では微細な地形を復元できない小規模な地形は未解明のままであると述べています。彼らは、このデータセットが、特に遠隔地の内陸地域における将来の航空レーダー調査や地球物理調査の優先順位付けに役立つことを期待しています。また、この研究は、科学機関が2020年代後半に予定されている極地研究の拡大に向けて準備を進めている中で発表されました。この時期には、協調的な調査によって氷の厚さや海底の状態に関する新たな測定値が追加される可能性があります。
研究者たちは、このマッピング作業は地球に残された最大のデータギャップの一つを埋めるための一歩であり、世界最大の氷床の理解に実用的な影響を与えると述べている。大陸全体に広がる隠れた地形の複雑さを明らかにすることで、この研究は南極の氷の流れを制御する地盤のより鮮明な画像を提供する。研究チームは、このデータセットはより広範な科学的利用に提供され、氷床と海面水位の予測の継続的な改善に役立つと述べた。
新たな地図が南極の氷の下に広がる広大な隠された地形を明らかにするという記事が、最初にArabian Observerに掲載されました。