温暖化でも南極の氷が溶けない理由

温暖化が進行している最中なのに、南極海では氷の量が増加している。科学者たちはこの矛盾を追求してきたが、やっとその理由が解き明かされたようだ。最新研究によると、まもなく逆転現象は解消して南極でも氷が溶け始める可能性があるという。

　研究チームのリーダーで、アメリカのジョージア州アトランタにあるジョージア工科大学のリュー・ジーピン氏は、次のように話す。「過去30年間の衛星データによると、北極海で氷が減少する一方、南極海の氷はなぜか拡大を続けている。このパラドックスの理由を提示することができたと思う」。

　今回の最新研究は、1950〜2009年の海面温度と降雪量の観測データを組み込んだ気候モデルに基づいている。分析の結果、20世紀中の長期的な海水温の上昇が、南極上層大気の降水形成を促していたと判明した。この水分は地表に降りてくるころには雪へと変わっている。

　降雪量の増加により、海洋の最上層では塩分濃度が減少し、それに伴い密度が低下する。通常なら真水が凍る南極海の上層は塩分濃度が高く、深層部へと沈んでいく。この下降流が比較的温かい深層水の湧昇（ゆうしょう）をもたらす。しかし、上層が蓋のように安定してしまうとこのプロセスが阻まれて、海氷の融解も減少していたのだ。

　リュー氏は、「このデータから判断すると、20世紀中の南極海の氷の成長は、おおむね長期的な海水温の変化を反映していたと考えられる」と話す。「しかし、21世紀に入ると事情が変わる。人為的要因による急速な地球温暖化が南極地方の気候に影響し、海氷の融解を加速すると予測される」。

　温室効果ガスの増大により南極沖の海洋温度の上昇が続くと、南極でも雪ではなく雨の降る量が増え、雪や氷が急速に溶け出すようになるという。氷の融解が進むと、暗い海洋が顔を出す。そのため、氷が反射していたはずの太陽光がより多く吸収されることとなる。こうして、海洋の温暖化と海氷の融解はさらに進行していく。

「本来の長期的な上昇傾向から温室効果ガスによる温暖化へと移行するのが“いつ”とは断定できないが、今世紀中に始まるだろう」とリュー氏は言う。

　南極海は世界で最も生物が豊かな領域だ。「海氷が減少すれば、生態系に甚大な影響を及ぼすと考えられる」とリュー氏は話す。例えば、南極に生息する種の多くは、エサの採取や生存そのものを海氷に依存している。自然保護団体も、温暖化が続くとペンギンなどさまざまな種が絶滅すると懸念している。

　リュー氏はさらに、「南極の海氷の消滅は、世界中の海水の循環過程にも大きな混乱をもたらす可能性がある」と話す。南極沖の海洋には、地球で最も低温で高密度の海水が存在している。これが、ベルトコンベアのように地球規模で流れる海洋大循環の“原動力”となっているのだ。海洋生物の最大4分の3は、この海洋循環に栄養分を運んでもらっている。

　アメリカのコロラド州ボルダーにあるアメリカ国立雪氷データセンター（NSIDC）のウォルター・マイヤー氏は、今回の研究を受けて次のように話す。「南極でも海氷の融解が加速するという予測は以前からあったので、納得できる結果だ。進行が遅いだけで、北極での顕著な温度上昇による氷の融解が南極でも起きる可能性がある」。

　一方、コロラド州ボルダーにあるアメリカ国立大気研究センター（NCAR）の上級研究員であるケビン・トレンバース氏は、「今回の研究には重大な欠陥がある。オゾンホールの影響を組み込んでおらず、まだ“あまい”のだ」と話す。

　夏季の南極では、オゾンホールの影響で通常より明るい色の雲が形成され、地球温暖化に対する防護壁の役割を果たしてきたと言われている。「近年の調査により、縮小傾向のオゾンホールは、やがてふさがってしまうかもしれないと考えられている。クロロフルオロカーボン（CFC）など、オゾン層破壊物質の世界的な利用抑制策が効果を表し始めたためだ。しかし、オゾンホールが解消すると太陽光を反射する雲も無くなってしまう。南半球の温度は、現在のモデル予測値よりも早いペースで上昇する可能性がある」。

　今回の研究成果は、「Proceedings of the National Academy of Sciences」誌オンライン版に8月16日付けで掲載されている。