南極大陸東部で最も大きいトッテン氷河。上空から見ると、過去何千年にわたる姿と同様に巨大で安定し、まばゆい白さで輝いている。しかし、その表面下で起きていることとなると、話はまったく別である。トッテン氷河は、下のほうから急速に解けつつあるのだ。

温かい海水の湧昇が、場所によっては1秒あたり22万立方メートルというペースで氷河に流れ込むことにより、氷（が解けた真水）が毎年630億から800億トンも減少しているのだ。

この現象が問題になるのは、トッテン氷河とその棚氷（氷河から押し出されて洋上にある氷）が、南極にあるカリフォルニア州よりも広い面積の氷が分離しないように支えている唯一の部分であるからだ。

氷のすべてが海に流出すると、海面は約3～6mも上昇する。そうなれば、サンフランシスコのシンボルであるフェリービルディングや、マンハッタンのロウワー・イースト・サイドの大部分、ワシントンD.C.にあるリンカーン記念堂などが浸水すると考えられている。

ある意味で、このような状況は驚くにあたらない。研究者たちは何十年も前から、温暖化とともに地球の極氷の量が減少すると予想してきたからだ。

ところが、近年の衛星データやモデル、現地調査などにより、その減少がどの予想よりも速く進んでいることが明らかになった。さらに、南極で氷の減少が加速している原因が、気候変動のなかでもあまり注目されていなかった「風」にあるとする証拠が次々に見つかっている。

この西風は、世の終わりを感じさせる

16年には米国とオーストラリアの研究者たちが、深海の峡谷から上昇する海流によってトッテン氷河の下側が、氷が解けるほど温かい水にさらされていることを発見した。その仕組みは謎だったが、17年11月1日付で発表されたその後の研究によると、南極沖から吹いてくる西風によって湧昇が発生し、氷河の氷の流れが速くなっていることが示された。

この現象が正常ではない理由を感覚的につかむには、海水と氷の接触面で何が起きているかを理解するとわかりやすい。氷河や棚氷が解けるときには、冷たい真水が海の表面に放出され、それよりも温度、塩分、および濃度が高い海水の上に溜まっていく。その境界は段階的ではなく、はっきりしている。冷蔵庫に入れておいたドレッシングが瓶の中で分離し、使う前に再び振らなければならないのと同じだ。

この境界はサーモクライン（水温躍層）と呼ばれ、それが海のどの深さにあるかは正確に測定できる。そして、サーモクラインが氷河のところまで上昇した場合に融解が起きる。

色が変化しているところは、風の影響を受けて温かい海水の湧昇が起こるゾーン。IMAGE COURTESY OF CHAD A. GREENE, UNIVERSITY OF TEXAS INSTITUTE FOR GEOPHYSICS

研究チームは海洋風の記録と、近くに浮かせたセンサーから得られた水温および塩分のストリーミングデータを衛星画像と比較することにより、トッテン氷河地点のサーモクラインを長期にわたって追跡した。その結果、西からの風が強いときは、温度の高い水が勢いよく氷河に流れ込むことがわかった。風が東から吹くと、サーモクラインが再び沈み込み、融解は止まった。

「地球温暖化による海面上昇が空気を直接温めて上から氷河を融かすだけでなく、風によって海の各所で熱が移動するだけで氷河が下から解けることもあるというのは、実に興味深いものです」と、テキサス大学に在籍する科学研究員で、今回の研究のリーダーを務めたチャド・グリーンは述べる。

「一方で、この発見には絶望的な、この世の終わりを感じさせる要素もあります」。グリーンがこのように述べるのは、東南極大陸の沿岸に沿って吹きつける西風が、今後100年にわたってかなり強くなると予想されているからだ。

米国大気宇宙センターのシニアサイエンティストであるジェラルド・ミールによると、温室効果ガスの濃度が高くなることによって気温全体が上昇しているだけでなく、南極上空を巡る西風帯が変化し、強くなっているというのだ。「今後の気象予想では、南極振動（南極上空にできる大規模な気流の渦）の正の相がさらに強力になることが示されています。つまり、海面の西風がさらに強くなり、現在より南方で発生するということです。その結果、これらの風が南極に近づいてより多くの氷を解かし、さらに大きな海面上昇をもたらす構図が続くのです」

しかも、解ける氷の増加は、わずかどころか大量だ。これは南極特有の地形上の特徴によるものである。大陸の南端にある岩盤は、沿岸部から内陸部に進むにつれて、山のように上り坂にはなっていない。下り坂であり、場所によっては、海水面から最大で数km落ち込んでいることもある。つまり、侵入した水はすぐに坂を下り落ちてさらに内陸の奥深くまでしみ込み、これまでになく巨大な氷の塊が、より速く海に流れ出すことになる。

「これが何を意味するかと言えば、温かい水が押し寄せて沿岸部がほんの少しでも解けると、手に負えない状況がかなり早く訪れるということです」と述べるのは、オーストラリアにあるニューサウスウェールズ大学の海洋学者、ポール・スペンスだ。スペンスが17年7月に『Nature Climate Change』に発表した研究では、同様の湧昇パターンが原因で、ほとんどの氷床や氷河の基部が海面より低い位置にある西南極大陸で急速な融解が起きていることに注目している。

「この現象は、これまで非常に速いペースで起きています。氷河が形成されるまでには数千年もの時間がかかりますが、わずか数年で完全に崩壊する可能性があるのです。それはわたしたちが最も懸念していることです」

「風」と海面上昇の研究はこれから

すでに海水はトッテン氷河の棚氷の端から、その岩盤を約125kmも内陸に進んだ地点まで等高線沿いに谷を刻んでおり、その深さは海面下3km以上に及ぶ。トッテン氷河が融解すると、西南極大陸全体が融解した場合と同じくらい海水面が上昇する可能性がある。約300万年前にトッテン氷河が崩壊して海に流れ込んだときは、世界中の水面が6～9mも上昇した。

同じ現象が再び起きる可能性を検討するには、スーパーコンピューターによる本格的な分析が必要だ。しかし、南極における風や水、氷の相互作用が世界的な海面上昇に組み込まれるようになったのは、ごく最近のことである。

気候変動に関する政府間パネル（IPCC）が13年に発表した最新の報告［PDFファイル］に、南極における氷床融解の変化についての情報は一切含まれていない。これは、当時はその仕組みを十分に理解している研究者がいなかったことと、コンピューターの性能が不足していたことなどが原因だ。

IPCCでは当時、海水面の上昇は2100年には約1mになると推定していた。しかし現在では、その数を倍にすべきだと考える科学者もいる。16年に『Nature』オンライン版に発表された論文では、これまで過小評価されていた局所的な氷床のダイナミクスを、世界的な気象データと合わせて分析した結果、今世紀が終わるまでに南極大陸だけでもさらに1mの水面上昇の一因となる可能性があることが判明した。

風の影響に関する研究は、まだ始まったばかりだ。風が南極でどのように変化するのか、あるいはほかのどこかで変化するのかについては、まだ知られていないことが膨大に残っている。

しかし科学者たちは風について、非常に複雑な海面上昇予測の計算における未知の要素のなかでは、単一では最も重要なものだと考えている。ブラジルでの蝶の羽ばたきは、南極大陸のたくさんの氷が崩れ落ちるきっかけとなるのだろうか？ 西から吹いた場合にはそうなのかもしれない。