南極氷床は世界最大の氷塊であり、世界の淡水の60%を蓄えている。
すべてが融けた場合、世界の平均海面は58メートル上昇する。
予測される海面上昇は、世界中に広範な影響を及ぼすだろう。
南極氷床は世界最大の氷塊であり、世界の淡水のおよそ60%を蓄えている。すべてが融けた場合、世界の平均海面は58メートル上昇する。しかし科学者たちは、地球温暖化がこの巨大な氷床にどのような影響を与えるのか、その正確な姿を見極めようと苦心している。
この知識のギャップは、最新の報告書（気候変動に関する政府間パネル（IPCC）による）に反映されている。そこには、モデルによる予測が含まれており、そのモデルでは重要なプロセス（フィードバックや転換点として知られる、氷床に影響を与えるもの）が、科学的理解の不足により欠落している。
予測される海面上昇は、オーストラリアと世界中に広範な影響を及ぼすだろう。しかし、氷床融解に関する現在の予測の幅は非常に大きいため、社会が適応する方法を開発するには、極めて多額の費用と困難が伴う。
世界が最小限の費用で海面上昇に効果的に適応するためには、南極の融解する氷床をめぐる不確実性に早急に取り組まなければならない。そのためには、科学的能力への大規模な投資が必要である。
大いなる未知
近年の海面上昇の最大の要因は、南極およびグリーンランドの氷床からの氷の喪失であった。たとえ今日すべての温室効果ガス排出が止まったとしても、海洋と大気にすでに蓄えられた熱によって、大規模な氷の喪失と、それに伴う海面上昇が引き起こされるだろう。しかし、その正確な規模と速度は依然として不明である。
氷床のプロセスや、氷床に影響を与える力の変動に関する科学的理解は、極めて限られている。これは主に、氷床の多くが非常に遠隔で過酷な環境にあり、アクセスが困難であるためである。
この情報の欠如は、氷塊の損失量を推定するために用いられるモデルにおける不確実性の主要な原因の一つである。
現時点では、グリーンランドと南極の氷床がどの程度海面上昇に寄与するのかを定量化するため、主に「CMIP6のための氷床モデル相互比較プロジェクト」として知られる国際的な科学共同研究が行われており、その略称はISMIP6であり、私たちはその一員である。
このプロジェクトには、氷床および気候のモデリングと観測の専門家が参加している。極域が異なる気候シナリオの下で融解した場合に何が起こり得るかについてのコンピューターシミュレーションを作成し、海面上昇の予測を改善することを目指している。
このプロジェクトはまた、氷床と気候のフィードバックも調査している。言い換えれば、海洋や大気におけるプロセスが南極およびグリーンランドの氷床にどのように影響するか、そしてそうした変化によって氷床が崩壊する可能性があるかどうかを含めて検討している。その結果、海面が大規模かつ急激に上昇することにつながる。
下からの融解
研究では明らかになっているとおり、いわゆる「基底融解」が南極の氷の喪失の最も重要な要因とされている。基底融解とは、氷棚の下側からの融解を指し、南極の場合、海洋との相互作用が主な原因と考えられている。しかし、氷棚の下での科学的観測を集めることは大きな兵站上の課題であり、この現象に関するデータが乏しい状況につながっている。
こうした制約やその他の要因から、これまでのところ氷床モデリングの進展は不十分であり、そのため稼働中の氷床モデルは気候モデルに組み込まれていない。
その代わりに科学者は、氷床モデルを単独で用いて予測を行わざるを得ない。こうした状況は、妨げている氷と気候の間のフィードバックを正確にシミュレーションしようとする科学的な試みを。
例えば、海洋と氷棚の相互作用が氷塊の損失にどのように影響するか、また非常に冷たく淡水である融解水が世界の海洋へどのように戻って海面上昇を引き起こし、さらには海流を乱す可能性があるかについて、大きな不確実性を生じさせている。
ISMIP6が取り組んでいる不確実性にもかかわらず、同プロジェクトは一連の最近の研究を発表しており、その中には、5月に論文がNature誌に掲載された重要なものも含まれる。この論文によると、世界が気温上昇を今世紀中に1.5℃に抑えるというパリ協定の目標を達成した場合、最も楽観的なシナリオでは、陸氷の融解により2100年までに世界の海面は約13cm上昇することが分かった。これは、現在の世界の排出削減公約の下での25cmの上昇と比較される。
同研究はまた、南極に関する悲観的だがなお妥当な基底融解シナリオも示しており、その場合、海面は主要なシナリオの場合よりも5倍高くなる可能性がある。
こうした知見の広がりは、最新のIPCC報告書における海面上昇の予測を裏付けている。南極の氷床は再びこれらの予測における最大の不確実性の源となっている。
以下のグラフは、IPCCの最新の海面上昇予測を示している。網掛けの部分は、同じ基礎データセットと手法を用いたモデルにおける大きな不確実性を表している。点線は、氷床の安定性における転換点や閾値に関する深刻な不確実性を示している。
IPCCの報告書は、今後数年から数十年にわたり世界の政策立案者を導くことを目的としている。しかし、南極からの氷の融解に関する不確実性は、IPCCやその他の機関による予測の有用性を制限している。
不確実性への対応
今後の海面上昇は、人間の移住、インフラの喪失、農業への支障、気候難民の大量流入の可能性気候難民、沿岸の生息地の劣化といった大きな課題をもたらす。
氷床モデルは改良され、実際の観測データに対して厳密に検証されたうえで、次世代の国際気候モデルに組み込まれることが極めて重要である。その中には、オーストラリアで開発されているモデルも含まれる。
国際的な共同研究、例えばNECKLACEおよびRISEなどは、モデルと観測の間の国際的な取り組みを調整することを目指している。これらのプロジェクト全体にわたる大規模な投資が必要である。
海面は今後数十年から数世紀にわたり上昇し続けるだろう。現在および将来の世代が安全かつ効率的に適応できるよう、氷床の予測は絞り込まれなければならない。
