最近の研究で、科学者たちは氷河の流速を地図化し、氷河が縮小し続けるなかで、どれだけの水が利用できるかを推定する手がかりを得ました。
約20億人が、飲料水の主な供給源として山岳氷河や積雪に頼っています。氷河の縮小は、こうした人々に深刻な影響を及ぼします。
世界の海面上昇の3分の2は、山岳氷河と氷床の縮小によって引き起こされています。
山岳氷河は、世界人口のほぼ4分の1にとって欠かせない水源です。しかし、氷河にどれほどの氷が蓄えられているのか、温暖化する世界で氷河が縮小するにつれてどれだけの水が利用できるのかを正確に把握することは、非常に困難でした。
新たな研究で、科学者たちは20万を超える氷河の流速を地図化し、答えに近づこうとしました。その結果、広く使われている氷河の氷体積の推定値は約20%ずれている可能性があることが分かりました。これは、グリーンランドと南極の氷床を除く地球上の氷河が、海面上昇にどれほど寄与し得るかという点での推定です。
マチュー・モルリゲム氏は、氷床モデリングの第一人者で研究共著者です。同氏は、なぜ新たな結果が、氷河の季節的な融解水に頼る地域には警鐘となる一方、海面上昇全体の規模から見ると影響がごく小さいのかを説明します。
1）山岳氷河に含まれる氷が従来の考えより少ないとすれば、氷河の水に頼る人々にとって何を意味しますか？
世界全体で、約20億人が、飲料水の主な供給源として山岳氷河や積雪に頼っています。多くの人々は、特に乾季に、水力発電や農業にも氷河の水を利用しています。しかし、気候が温暖化するなか、世界の氷河の大多数は年間を通じて増える量より多くの質量を失っており、徐々に消失しています。それは、これらの人々に深刻な影響を及ぼします。
こうした地域の人々は、氷河がいつまで水を供給し続けるのか、氷河が消失するにつれて何が起きるのかを知り、備える必要があります。
ほとんどの地域で、氷の総量は従来の推定値が示すより大幅に少ないことが分かりました。
たとえば、ベネズエラからチリ北部にかけての熱帯アンデスでは、氷河の氷が従来考えられていたより約23%少ないことが分かりました。これは、下流域の人々が気候変動に適応するために使える時間が、想定していたより短いことを意味します。
科学者が氷の厚さを直接測定したデータを多く持つアルプスでさえ、氷河の氷は従来の推定より8%少ない可能性があることが分かりました。
大きな例外はヒマラヤです。この人里離れた山岳地帯には、従来の推定より37%多くの氷がある可能性があると算出しました。これは、氷河に頼る地域の人々にいくらかの猶予を与えますが、地球温暖化によって氷河が融けているという事実は変わりません。
政策立案者は、計画を見直す際にこれらの新たな推定値を考慮すべきです。この研究では将来について新たな予測は示していませんが、氷河とその水供給が現在どのような状態にあるかについて、より正確な説明を示しています。
2）これらの知見は、将来の海面上昇の推定にどのような影響を与えますか？
まず、気候が温暖化するなかで、氷河の融解は海面上昇の要因の一つにすぎないことを理解することが大切です。現在の海面上昇の約3分の1は、海洋の熱膨張によるものです。海洋が温暖化すると水が膨張し、より大きな空間を占めます。残りの3分の2は、山岳氷河と氷床の縮小によるものです。
グリーンランドと南極の大規模な氷床を除くすべての氷河が完全に融けた場合、海面は約10インチ上昇することが分かりました。これは13インチという従来の推定より少ない値です。海洋の規模を考えると大きな差に思えるかもしれませんが、全体像のなかで捉える必要があります。南極氷床が完全に崩壊すれば、海面は190フィート上昇し、グリーンランド氷床の崩壊による上昇は24フィートとなります。
この研究で論じている3インチの差は、現在の海面上昇予測を揺るがすものではありません。
3）氷河の氷体積を把握するのが難しかったのはなぜですか。また、この研究では何を変えたのですか？
人里離れた山岳氷河の基本的な特徴について、いまだにどれほど分かっていないかを知れば、驚くかもしれません。
海洋に関して、世界経済フォーラムはどのような取り組みを行っていますか？
1970年代以降、衛星によって氷河への理解は大きく変わり、氷河の位置と表面積が次第にはっきり分かるようになりました。しかし、衛星は氷の「内部」を見ることはできません。実際、世界の氷河の99%では、氷の厚さが直接測定されていません。科学者たちはグリーンランドと南極の氷床やその下の地形の地図化により多くの時間を費やしてきたため、これらの地域では体積をより詳細に測定できています。たとえばNASAは、グリーンランドと南極で氷の厚さを測定するため、オペレーション・アイスブリッジという専用の航空ミッションを実施しました。
科学者たちは氷河の体積をさまざまな手法で算出してきましたが、人里離れた山岳氷河については不確実性がかなり高い状態でした。
私たちは従来の研究とは異なる方法を取りました。衛星画像を使って氷河の流速を地図化したのです。十分な厚さがある氷河の氷は、濃いシロップのように振る舞います。2枚の衛星画像を使って氷がどれほど移動したかを測定し、その速度を地図化できます。流速は年に数フィートから約1マイルに及びます。20万を超える氷河の移動量を地図化するのは容易ではありませんでしたが、その結果、これまで誰も見たことのないデータセットができました。
この新たな氷の流速データと、氷の変形に関する基本的な原理を用いて、衛星画像の各画素における氷の厚さを算出しました。簡単に言うと、宇宙から観測される氷の流速は、氷が基盤の上を滑る動きと、氷自体の内部変形によって生じます。内部変形は表面の傾斜と氷の厚さに左右されます。また、氷河の基盤がどれほど滑りやすいかは、底部の氷の温度、液体の水の有無、下にある堆積物や岩石の性質によって変わります。氷の流速と滑動の関係を較正できれば、氷の厚さを算出できます。
これらすべての氷河の流速を地図化するため、欧州宇宙機関とNASAの衛星が撮影した80万組の画像を解析しました。
もちろん、ほかの間接的な手法と同様、推定値は完全ではなく、データを集めるにつれてさらに改善されます。それでも、全体的な不確実性を減らすうえで大きな進展を遂げました。
