大陸氷河と呼ばれることが多い氷床は、19,000 平方マイル以上の陸地を覆う氷河の陸地の氷塊を指します。 現在、氷床はグリーンランドと南極にしか存在しません。 最終氷河期には、北米のかなりの部分がローレンタイド氷床、北ヨーロッパはヴァイクセリアン氷床、西ヨーロッパはスカンジナビア氷床、北アジアはバレンツ・カラ氷床、そしてパタゴニア氷床で覆われていました。シートは南アメリカ南部を覆いました。
いくつかの中緯度地域では、現在の景観は新生代氷河期に成長と崩壊を繰り返し、堆積物やその他の氷河地形の形でその痕跡を残した氷床の産物です。 地球の歴史を通じて、この氷床の成長と崩壊は素晴らしい規則性で何度も繰り返され、氷床を青い惑星の環境システムの重要な部分にしてきました。 したがって、この危機的な時期に、地球規模の気候変動のメカニズムと影響を理解するには、これらの氷床についての徹底的な知識が不可欠です。
氷床の地理
厚さ数キロメートルの氷床は、ドーム状の中心から端に向かって外側に傾斜する、ややドーム状になる傾向があります。 氷床は固体ではありますが、凹凸のある表面を液体のように流れ、谷全体、平原、山など、その経路にあるすべてのものを包み込みます。 氷床が外側に移動するにつれて、氷床の前縁が内部応力によって割れて岩盤の上を引きずり、氷床が海に達すると氷山の分断を引き起こすクレバスや亀裂を形成します。 氷床は海岸線や海面に下降し、厚さ 330 フィートから 3,300 フィートの範囲の氷棚を形成します。氷冠は、高地の極地および亜寒帯の山岳地帯で見られる氷の塊で、より少ない陸地面積を覆っています。面積は 19,000 平方マイルを超え、多くの合体した氷河が含まれています。 氷冠は気温の上昇により非常に早く溶けて質量が減少する傾向があるため、地球温暖化の顕著な指標として機能します。
氷床の表面は冷たいですが、氷床の底部は圧縮と地熱により上面よりわずかに暖かくなる傾向があります。 その結果、氷床の底部が溶ける場所では、溶けた水が氷と岩盤の界面に付着し、溶けた部分の上の氷が氷床の残りの部分よりも速く移動します。 このプロセスにより、氷床内に氷流として知られる急速に流れるチャネルが形成されます。このチャネルは年間 0.6 マイルもの速さで移動し、氷床の最も動的で不安定な構成要素と考えられています。
氷床の分布
地質学的観点から見ると、現在の極地の氷床は非常に新しく、約 18,000 年前に最大の大きさに達しました。 更新世の氷河期には、地球の地表の 3 分の 1 近くが氷河で覆われていましたが、現在、氷床で覆われているのは地球の地表の 10 分の 1 だけです。 現在、世界には南極氷床とグリーンランド氷床の 2 つの氷床しかありません。
南極の氷床
漸新世初期に小さな氷床として最初に形成された南極氷床は、鮮新世まで何度も前進と後退を繰り返し、鮮新世には南極大陸のほぼ全体を占めるようになりました。 南極大陸の約 98%、つまり約 540 万平方マイルを覆うこの氷床は、地球上で最も巨大な単一の氷塊であり、平均厚さは 1.24 マイル以上です。 南極の氷床の重さは約2,438万ギガトンで、6,400,000立方マイルの氷が含まれています。 地球の淡水の約 61% と地球の氷塊の 90% を保持しており、この広大な氷床が溶けると、海面は約 190 フィート上昇すると推定されています。
南極横断山脈は、南極の氷床を 2 つの不均等な部分に分割します。より広い東南極氷床と、より小さな西南極氷床です。 東南極氷床は陸地のかなりの部分を占めていますが、西南極氷床の床は海面下8,200フィートを超える場所に広がっています。 海洋ベースの氷床として分類される西南極氷床は、ロンネ・フィルヒナー棚氷、ロス棚氷、およびアムンゼン海に注ぐ多くの出口氷河に囲まれています。 しかし、南極の氷床は急速に質量を減らしており、この融解が海面上昇にどの程度寄与するかは全く不明である。
グリーンランド氷床
氷床に覆われたグリーンランドを示す図。グリーンランド氷床は鮮新世後期以降に形成され始め、初期の大陸氷河期の後に急速に発達しました。 グリーンランド氷床は、グリーンランドの表面積の約 82%、つまり約 66 万平方マイルの面積を覆い、世界で 2 番目に大きな氷塊であり、平均厚さは 0.9 マイル、最大厚さは 1.9 マイルです。最も厚い部分には約696,000立方マイルの氷が含まれています。 この氷床は、南北方向に最大 1,800 マイルの長さ、北縁に近い最大幅 680 マイルを持っています。 この広大な氷床が溶けると、海面が24フィート上昇し、海洋循環が大きく変化すると推定されている。 この巨大な氷床のほかに、境界付近の 29,000 平方マイルから 39,000 平方マイルの範囲を覆う小さな氷床と氷河があります。
しかし、南極氷床と比較すると、グリーンランド氷床は北極地域に位置し、極域の増幅を受けるため、人為的気候変動に対してより脆弱です。 21 世紀中に氷床のごく一部だけが溶けると予想されていますが、最近の温暖化パターンが逆転しなければ、すぐに氷床全体が溶ける可能性があると推定されています。
氷床はどのように形成されるのでしょうか?
氷床の形成プロセスは氷河の形成プロセスと非常に似ています。 氷床は主に、冬に降った雪が夏の間に完全に溶けない地域で見られます。 数年かけて雪が積もり、溶けた後にさらに硬くなり圧縮されます。 わずかに溶けた雪は、柔らかい粉から硬い丸い氷の粒の塊へと徐々にその質感を変化させます。 柔らかい粒状の雪は新雪が降ると埋もれてしまいますが、硬い雪は緻密になりファーンと呼ばれます。 やがて、多くの皮膜層が互いに堆積していきます。 氷の厚さが約165フィートになると、氷の粒子が融合して巨大な固体の氷の塊を形成します。 この時点で、氷河は自重で動き始めます。
氷床の重要性
科学者たちはヘリコプターを使って南極の涸れた谷に実験を設置します。氷床は、過去 10 万年にわたって圧縮された雪の層で構成され、過去の気候条件の最も重要な記録の 1 つを保持しています。 過去数十年間、古気候学者は氷床から最大4.5マイルの深さまで氷床コアを掘削し、年間の降雪と雪解けのサイクルによって形成された層をサンプリングしてきました。 これらの氷床コアの科学的研究により、温度変化、降水量、海の体積、海面の生産性、太陽変動、下層大気のガス組成、火山噴火などの重要な情報が明らかになりました。 1966年以来保存されている氷の下0.37マイルの氷河下堆積物に関する研究により、グリーンランドには完全に氷がなく、過去100万年以内に少なくとも一度は植生を支えていたことが明らかになったことが注目されるべきである。
地球温暖化が氷床に及ぼす影響
地球温暖化により、氷床の融解が急速に進んでいます。地球の温度の急速な上昇により、氷床、氷河、氷冠が溶けています。 いくつかの研究で、グリーンランドと南極では過去30年間で合わせて約7兆5,600億トンの氷床の質量が失われ、その結果海面上昇が4分の1に達したことが明らかになっている。 さらに、氷床の質量減少速度は、1992 年から 1996 年までは年間 105 ギガトンであったのに対し、2016 年から 2020 年には年間約 372 ギガトンに増加しました。 研究により、この氷の質量減少はグリーンランド氷床の融解によるものであることがさらに明らかになりました。積雪によって得られる氷の質量を超え続けることになる。 さらに、氷床の融解は地球規模の海洋コンベヤーベルトを大きく変化させ、海洋生態系に影響を与えるだろう。
科学者らは特に、氷床の融解がこの急速なペースで続けば、2100年までに世界の海面が約148～272mm上昇し、世界中の多くの低地の沿岸生息地が消滅することを懸念している。浸水の危険があります。 したがって、急速に温暖化する地球上での氷床の挙動を予測し、世界中の沿岸居住地が最終的に直面するであろう関連リスクに必要な適応を行うためには、氷床を継続的に監視することが急務となっている。
