春の南方環状モードの遅延した影響が晩夏の南極ファストアイス変動に与える役割

地球の底で静かな氷がなぜ重要か

南極の縁辺には「ファストアイス」と呼ばれる帯状の海氷があり、海岸や氷棚に固定されています。見た目は静的で目立たないかもしれませんが、この定着した氷は脆弱な氷棚を安定させ、深海へ届く海流の形を作り、コウテイペンギンなどの生物を支えます。本研究は一見単純だが世界的な意味を持つ問いを扱います：数か月前の南極周回の支配的な風パターンの変化が、どのようにして晩夏までに残るこの保護的なファストアイスの量を左右するのか？

長い記憶をもつ南の風の輪

研究は南方環状モード（SAM）に着目します。これは南極を取り巻く風と気圧の支配的なパターンです。SAMが「正相」にあるとき、強い西風帯はより極側に引き締まり移動します。2十年以上にわたる衛星による南極ファストアイスの地図と、大気・海洋の記録を組み合わせて、研究者たちは早春（9月）のこの風パターンの状態が、通常ファストアイスが年間最小に達する翌年3月のファストアイスの量とどのように関連するかを追跡しました。

春の空と晩夏の氷損失を結びつける

チームは強く遅延した関係を見出しました：9月に南方環状モードが強く正相であった年は、翌年3月に南極周辺のファストアイスが明確に少ない傾向がありました。この結びつきは大陸周囲で均一に広がっているわけではありません。大西洋セクターのドローニング・モードランド、南極西部のアムンゼン海、東南極のオーストラリア・セクターという三つの領域がその大部分を占めます。これらの地域では、春の風帯の変化が漂流する浮氷の動きや融解のしかたを変え、それが数か月後の定着したファストアイスの存続量を決める下地を作ります。

漂流氷と海の波が沿岸の氷を削る仕組み

ドローニング・モードランドとアムンゼン海では、メカニズムは主に力学的です。SAMが正相にある春には、地表近くの風が周辺のパックアイスを北（海岸から遠ざける方向）へ押し出します。この海氷の輸出はファストアイス前方の保護バッファを減らします。より多くの開水面が露出すると、海は余分な日射を吸収して表層をさらに温め、残る海氷を溶かします。夏が進むと、より大きな海のうねり（スウェル）が沿岸に届きやすくなります。研究は、春に北向きの氷移動が強い年は、夏季の沿岸氷が減少し、波が高くなり、3月に記録されるファストアイスの範囲がそれに応じて縮むことを示しています。

オーストラリア側の南極前線では別の物語

オーストラリア・セクターは異なる振る舞いを示します。ここでは、沿岸に長い氷河舌や岩の岬が点在し、ファストアイスがたまりやすい湾を形作っています。この地域では、研究者らは南方環状モードと単純な沿岸海氷喪失との間に強い直接的な結びつきをほとんど見ませんでした。代わりに重要なのは沿岸に沿った氷の漂流です。風パターンが正相にあるとき、強い東風が通常アンターティック沿岸流によって駆動される西向きのパックアイス流に逆らいます。この流れの変化は湾への氷の供給を減らし、春の段階でのファストアイス量を減らし、春の状況が時間を越えて反映されるため、翌年3月に残るファストアイスが少なくなります。

変わりゆく気候にとっての意味

これらの発見は総じて、南洋を取り巻く環状の大気パターンが、数か月前から南極沿岸をファストアイス喪失へと前処理し得ることを示していますが、地域ごとに異なる経路を通ります。ある地域では保護的な氷の縁が失われることでファストアイスや氷棚が波による損傷にさらされ、別の地域では沿岸に沿った氷の流れの変化が湾にファストアイスを作るための原料を供給しなくなります。南方環状モード自体が人為的な気候変動の影響を受けるため、これらの連鎖を理解することは重要です。この風パターンの変化は南極系を通じて波及し、氷棚の安定性や世界の海洋循環を駆動する濃密水の形成を変える可能性があります。ファストアイスの観測記録は比較的短いものの、本研究は大気の移ろう環がどのように静かに南極の凍った境界を再形成し得るかについての早期の重要な地図を提供します。

引用: Heo, ES., Jin, E.K. Lagged influence of spring southern annular mode on late-summer Antarctic fast ice variability. npj Clim Atmos Sci 9, 81 (2026). https://doi.org/10.1038/s41612-025-01205-7

キーワード: 南極の海氷, ファストアイス, 南方環状モード, 気候変動性, 海洋循環