最後の間氷期後のグリーンランド氷床の再成長を記録する閉じ込められた堆積物

グリーンランドの氷に隠された手がかり

グリーンランド氷床の深部で、科学者たちは過去の温暖期に氷床が縮小し、その後再び成長した経緯を物語る埋もれた証拠を発見した。これらの手がかりを読み解くことで、研究者は過去の自然な温暖化に対するグリーンランドの応答をよりよく理解でき、現在進行中の温暖化が海面や氷損失に及ぼす影響を推測する助けになる。

表面下の奇妙な構造

グリーンランドの氷の大部分は、何十万年にもわたって薄く滑らかな雪と氷の層が整然と積み重なっている。しかし北部では、レーダー画像が氷深部に巨大で乱れた構造を示している。これらは整然とした層を曲げたりねじったりし、基盤から1キロメートル以上にわたって立ち上がっている。長年にわたり、これらが通常の氷の折りたたみなのか、基底で融水が再凍結した領域なのか議論されてきた。新しい研究は、これら神秘的な構造が実際には何でできているのかを明らかにすることを目的とした。

三次元のエコーを“聞く”

埋もれた構造を探るため、チームは航空機搭載の高度な氷貫通レーダーを用いた。システムは電波を発信し、様々な深さからの反射を記録する。多角度から戻る信号を処理することで、研究者たちは層の位置だけでなくレーダーエネルギーの散乱強度も捉える三次元の「スワス視」画像を構築した。深部の氷には2種類の異なるエコーが見られた。一つは比較的弱くぼやけたもので、氷結晶のわずかな変化に関連する可能性がある。もう一つは非常に明るく拡散的で、狭い境界面から広い角度にわたってエネルギーを散乱し、氷床底面の反射よりも強く散乱するものだった。

堆積物の列車と動きのある雑多な基盤

最も強いエコーは、純粋な氷だけでなく岩石や堆積物の帯が氷に凍結している場合に予想されるものと一致する。著者たちは、これらの明るい境界面が基盤から削り取られて氷内へ運ばれた物質からなる「堆積物の列車」であると主張している。これらの堆積物列車がある場所では、周辺の層が急傾斜になり傾きが変わっており、氷と岩の混合物が局所的に氷を弱め、変形を集中させていることが示されている。意外なことに、こうした堆積物に富む構造はグリーンランド北部に広く分布している一方で、南極やグリーンランド南部の類似環境ではほとんど見られない。これは、これらが現在は存在しない特別な条件下で形成されたことを示唆している。

過去の後退と再成長の記録

このパターンを説明するために、研究者たちは堆積物列車を約12万年前、最後の間氷期にさかのぼるグリーンランドの歴史の重要な時期と結びつけている。当時、暖かい気候により強い表面融解と氷床の薄化が起こり、氷床はより小さく温暖なコアへと縮小した。気候が再び冷え、降雪が増えると、薄く冷たい氷がこのコアから陸上へ向かって成長した。これにより、内部で滑る暖かい氷と周辺の冷たく停滞する氷との間に急峻な移行が生じた。これらの境界に沿って、基盤の氷と岩石が内部の面に沿って押し上げられたり、融水から凍結して堆積物列車を形成したりして、現在氷柱の高い位置で観測される堆積物帯ができたと考えられる。これら構造の存在と分布は、北グリーンランドの氷床がその温暖期に著しく縮小し、その後サージ状の再前進をしたことを示唆している。

今日これらの埋もれた帯が重要な理由

これらの堆積物を含むゾーンは単なる歴史的な珍説以上の意味を持つ。周囲の氷を弱め、変形様式を変えるため、基盤の上を滑る氷と内部で流れる氷との間で応力がどのように分配されるかに影響を及ぼす。ほとんどの氷床モデルは氷の性質が主に温度に依存し、深さ方向に均一であると仮定しているが、この研究は北グリーンランドではそれが単純すぎることを示す。隠れた堆積物と再編された氷の構造により、ある領域は他よりも容易に流れる。こうした複雑さを無視すると、モデルは基盤での摩擦を誤って評価し、将来の変化に対する氷の感受性を見誤る可能性がある。この研究はまた、氷床が後退と再成長を繰り返した際の繰り返し的な気候のスナップショットを保存している可能性のある非常に古い氷を掘削する有望な地点を示している。

発見の簡潔なイメージ

日常的に言えば、この研究はグリーンランドの氷がきれいで均質な凍ったケーキではなく、過去の変化が残した岩や土の帯が筋になった層状のデザートであることを明らかにしている。これらの帯は、より小さく温暖な氷床が冷たい地域へ外側に成長した際に、底からの堆積物が押し上げられて氷の中ほどに取り込まれたときに形成された可能性が高い。こうした隠れた構造は、グリーンランドが自然の温暖期からどのように回復したかを記録するとともに、今日の氷の流動に静かに影響を与えており、氷床と海面が進行中の気候変化にどのように反応するかを予測するための重要な文脈を提供する。

引用: Holschuh, N., Christianson, K., Dienstfrey, W. et al. Entrained debris records regrowth of the Greenland Ice Sheet after the last interglacial. Nat. Geosci. 19, 573–580 (2026). https://doi.org/10.1038/s41561-026-01950-1

キーワード: グリーンランド氷床, 氷内堆積物, 最後の間氷期, 氷床ダイナミクス, レーダー探査