西南極にあるトウェイツ氷河は、幅70マイル（112キロメートル）に及ぶ、地球上で最も幅の広い氷河です。
その表面は、毎年最大3フィート低下しています。
西南極ではまもなく数世紀にわたる衰退が始まり、海面を最大10フィート上昇させる可能性があります。
南極の上空を飛んでいると、何がそんなに騒がれているのか分かりにくいものです。世界最大の氷床の上を覆う雪は、巨大なウェディングケーキのクリームのように、滑らかで傷ひとつなく、美しく真っ白に見えます。表面には小さな渦巻き模様の雪丘が広がっています。
しかし、氷床の縁に近づくと、その下に秘められた圧倒的な力を感じるようになります。表面には亀裂が現れ、洗濯板のように規則的に並ぶこともあれば、尖塔や尾根が入り乱れる完全な混沌をなすこともあります。それらは、下にある氷の淡い青色の結晶質の中心を露わにしています。
飛行機が高度を下げるにつれ、こうした割れ目の規模は次第に大きくなります。単なる亀裂ではありません。ジェット旅客機をのみ込むほどの峡谷や、記念碑ほどの大きさの尖塔もあります。崖や裂け目、白い毛布を引き裂いたような割れ目が現れ、衝突事故で積み重なった車の残骸のように、氷の塊を街区ほどの規模で投げ飛ばす力があることを物語っています。ねじれ、引き裂かれ、もぎ取られたような景観です。そこには動きの感覚もあります。氷のない地球のどの場所にも見られない動きです。景観全体が動いており、しかもその動きはどうやら心地よいものではないようです。
南極は複数の大きな島々からなる大陸で、そのうちの一つはオーストラリアほどの大きさがあり、すべてが厚さ1万フィートの氷の層に覆われています。この氷には、海面を約200フィート上昇させるほどの淡水が蓄えられています。
氷河は常に動いてきましたが、氷の下では変化が起きており、それが氷床の将来、さらには世界中の沿岸地域社会の将来に重大な影響を及ぼしています。
トウェイツ氷河などで進む崩壊、薄化、融解、崩落
南極は私の研究の場です。私は極地科学者として、20回を超える南極訪問で氷床の大半の地域を訪れ、センサーや気象観測所を設置し、氷河を歩いて横断し、氷の速度、厚さ、構造を測定してきました。
現在、私は南極で最も危険な氷河を対象とする大規模な国際研究プロジェクトで、米国側の調整担当科学者を務めています。この話は後ほど詳しく触れます。クレバスを慎重に渡り、風にさらされた硬い青い氷の上を注意深く歩き、想像できる限り単調な景色の中を何日も車で進んできました。
極地科学で分かる限り、ここ数世紀の大半、氷床は安定していました。毎年どれだけの氷が流出し、どれだけの雪が積もるかを追跡できる期間は、わずか数十年にすぎませんが、その記録を見ると、氷床は1980年代にもほぼ収支が均衡していたことが分かります。
初期には、氷の変化はゆっくり進んでいました。氷山が分離しても、新たに流れ込む氷がそれを補っていました。総降雪量は何世紀もの間あまり変わっていませんでした。これは氷床コアの分析から分かったことです。また一般に、氷の流れや氷床の標高は非常に一定しているように見えたため、南極で初期に行われた氷の研究の主な目的の一つは、大きく変化した場所をどこでもよいから見つけることでした。
しかし今、周囲の大気と海洋が温暖化するなか、何千年もの間安定していた南極氷床の一部が、崩壊し、薄くなり、融解し、場合によっては山積みになって崩落しています。氷床の縁がこうした変化に反応する様子は、強い警告を発しています。氷床のごく一部でも完全に崩れて海に流れ込めば、世界の沿岸地域への影響は深刻なものになるでしょう。
多くの地球科学者と同じく、私は目に見える部分の下に地球がどのように広がっているのかを考えます。南極について言えば、氷の下の地形を考えることです。埋もれた大陸はどのような姿をしているのか。そして、温暖化する世界で、その岩盤は氷の将来をどのように形作るのでしょうか。
氷の下の世界を可視化する
近年、航空機や地上で行われた数百件の調査データを組み合わせる取り組みにより、氷の下にある大陸の地図のようなものが得られました。そこには、南極横断山脈によって隔てられた、まったく異なる二つの地形が示されています。
オーストラリアに近い東南極では、大陸は起伏に富み、溝が刻まれ、小規模な山脈がいくつもあります。その一部には高山の谷があり、3000万年前、南極の気候がアルバータ州やパタゴニアに似ていた頃に形成された最初期の氷河が削り出しました。東南極の岩盤の大半は海面より高い位置にあります。2022年3月、異例の激しい熱波のさなかに、都市ほどの大きさのコンガー棚氷が崩壊したのもこの地域です。
西南極の岩盤は大きく異なり、かなり深い場所もあります。この地域はかつて海底で、大陸が引き伸ばされて小さなブロックに分かれ、その間に深い海底が広がっていました。火山性の山脈からなる大きな島々は、厚い氷の毛布によってつながっています。しかし、ここの氷はより暖かく、流れも速くなっています。
わずか12万年前にも、この地域はおそらく外洋でした。さらに、過去200万年間については確実にそう言えます。これは重要です。現在の気候は、数百万年前と同じような気温に急速に近づいているからです。
過去に西南極氷床が消失していたという認識は、地球温暖化の時代に大きな懸念をもたらしています。
大規模な後退の初期段階にあるトウェイツ氷河
西南極の海岸近くには、トウェイツ氷河と呼ばれる大規模な氷の地域があります。幅70マイルに及ぶ地球上で最も幅の広い氷河で、アイダホ州にほぼ匹敵する面積の水を集めています。
衛星データから、この氷河が大規模な後退の初期段階にあることが分かります。表面の高さは毎年最大3フィート低下しています。沿岸部には巨大な亀裂が生じ、多くの大きな氷山が漂流し始めました。氷河は年間1マイルを超える速さで流れており、その速度は過去30年間でほぼ倍増しました。
この地域は早くから、氷が岩盤をつかむ力を失う可能性のある場所として指摘されていました。この地域は氷床の「弱い下腹部」と呼ばれました。
氷の深さを測る初期の測定のいくつかは、電波エコー測深法を用いて行われ、西南極の中心部では岩盤が海面下最大1.5マイルにあることを示しました。沿岸部はより浅く、いくつかの山や高地がありましたが、山々の間には海岸近くまで幅広い窪地が広がっていました。トウェイツ氷河が海と接するのはこの場所です。
氷床の中央付近に厚い氷が積み重なり、沿岸部では氷が薄くなる一方、岩盤が低い位置にあるという地形は、非常にゆっくり進むとはいえ、災害を招く条件がそろっています。
氷は自重で流れます。高校の地学で習ったことですが、ここで改めて考えてみてください。南極の中央部には非常に厚く深い氷があり、流れが速まる大きな可能性があります。縁に近づくと氷が薄くなるため、流れは抑えられます。氷は外へ流れ出そうとしながら岩盤を削り、沿岸では氷の柱が短くなることで、外向きの力が抑えられるのです。
氷が十分に後退すると、後退する前縁は「薄い」氷、つまりそれでも厚さは約3000フィートから、大陸中央部に向かってより厚い氷へと移ります。後退する縁では、氷が以前より厚くなるため、流れが速まります。流れが速まると、トウェイツ氷河は背後の氷を引き下げて浮かせ、さらなる後退を引き起こします。これが正のフィードバックループと呼ばれる現象です。後退によって氷河前縁の氷が厚くなり、流れが速まり、さらなる後退につながります。
海水の温暖化――下からの攻撃
では、この後退はどのように始まるのでしょうか。最近まで、トウェイツ氷河は1940年代に初めて地図化されて以来、大きく変化していませんでした。当初、科学者たちは、後退は大気の温暖化と表面の融解によって起きると考えていました。しかし、衛星データで確認されたトウェイツ氷河の変化の原因は、表面からは簡単に見つけられません。
氷の下では、氷床が大陸から初めて離れ、浮かぶ棚氷となって海へ張り出し始める地点で、後退の原因が明らかになります。ここでは、融点を大きく上回る海水が氷の底部を侵食し、コップの水に浮かべた氷が溶けて消えるように、氷を削り取っています。
ここでは、毎年50～100フィートもの氷を融かす力を持つ水が、氷床の縁に達しています。この侵食によって氷の流れが速まり、浮かぶ棚氷を押すことになります。
棚氷は、氷床の流れを食い止める力の一つです。しかし、陸上の氷からかかる圧力が、この氷の板をゆっくりと壊しています。重みに耐えきれず板が割れるように、巨大な亀裂が生じています。棚氷が崩れると、亀裂の分布と流速の調査から数年以内とみられるこの崩壊は、氷の流れをさらに速め、フィードバックループを促す新たな一歩となります。
海面を最大10フィート上昇させる
今年、キャンプ地から氷に覆われた大陸を振り返ると、身の引き締まる思いがします。巨大なトウェイツ氷河は海岸に向かって流れ、地平線から地平線まで広がり、西南極氷床の中央部まで伸びています。氷が海岸に押し寄せていることを、肌で感じるほどです。
氷はあくまで氷です。何が動かしているにせよ、動きはそれほど速くありません。それでも、西南極と呼ばれるこの広大な地域ではまもなく数世紀にわたる衰退が始まり、海面を最大10フィート上昇させる可能性があります。その過程で海面上昇の速度は数倍に増し、沿岸都市に関わりを持つ人々に大きな課題を突きつけるでしょう。つまり、ほぼ私たち全員です。
