溶けた水は何百万ものヘアラインの亀裂を通ってグリーンランドの氷床に侵入し、その構造を不安定化させている

私は激流の激流の急な岸辺を歩いています。峡谷は高速道路ほどの幅しかありませんが、川の流れはロンドンのテムズ川よりも大きいです。滝のように流れる水の耳をつんざくような轟音と轟音は信じられないほどで、自然のありのままの力を謙虚に思い出させます。

角を曲がったとき、まったく現実離れした光景に私は驚愕しました。川底に大きな亀裂が開き、水を巨大な渦に飲み込み、巨大な飛沫を上げている。これは、大ヒットアクション映画のコンピュータで生成されたシーンのように聞こえるかもしれませんが、これは現実です。

私の目の前で、グリーンランドの氷床にムーリンが形成されています。これだけは本当にここで起こるべきではありません。現在の科学的理解はこの現実に対応していません。

として 氷河学者, 私は 35 年間、融解水が氷河と氷床の流れと安定性にどのような影響を与えるかを調査してきました。

表面にぽっかりと開いたこの穴は、氷床の内部を通る融解水の旅の始まりにすぎません。それがムーランに注ぎ込まれると、 氷床に複雑なトンネル網を掘る それは氷床床まで何百メートルも下に伸びています。

氷床に到達すると、溶けた水は氷床の氷河下の排水システムに注がれます。これは都市の雨水ネットワークとよく似ていますが、常に進化しバックアップされています。溶けた水は氷の縁まで運ばれ、最終的には海に到達し、熱力学と上を覆う氷床の流れに大きな影響を及ぼします。

こんなシーンや 新しい研究 氷床の仕組みを解明することは、氷床の内側と下で何が起こっているのかについての従来の考え方に挑戦するものであり、観察は非常に困難であると同時に重大な影響を及ぼします。彼らは、グリーンランドと南極に残された地球の氷床は、モデルが予測するよりも気候温暖化に対してはるかに脆弱であることを示唆しています。 氷床が内部から不安定化している可能性がある.

これは、これから起こる悲劇です 5億人 グリーンランドと南極の氷床は実質的に巨大な凍った淡水貯留層であり、閉じ込められているため、脆弱な沿岸地域に住んでいる人々 65メートルを超える （200フィート以上）地球規模の海面上昇に相当します。1990 年代以降、その質量の減少は加速しており、将来の海面上昇の主な原因となると同時に、予測不可能な要因にもなります。

狭い亀裂が氷の中で大きく開いた口になる様子

ムーランは、毎年夏に氷の表面から流出する融解水を捕らえて集める、ほぼ垂直の導管です。グリーンランドには何千もの個体が生息しており、氷の厚さと非常に高い表面融解速度により、驚くべき大きさに成長することがあります。これらのぽっかりと開いた亀裂は、表面ではテニスコートほどの大きさになることもあり、その下の氷の中に部屋が隠されており、大聖堂を飲み込む可能性があります。

しかし、私が目撃したこの新しいムーランは、現在の科学的理解がそれらが形成されるべきであると規定しているクレバス地帯や溶けた湖からは本当に遠いところにあります。

で 新しい紙, デイブ・チャンドラー そして私は、氷床には何百万もの小さなヘアラインの亀裂が散らばっており、それを遮る川や流れからの雪解け水によって強制的に開かれることを実証しました。

氷河の氷は表面が非常にもろいため、このような亀裂はすべての氷河、氷床、棚氷の融解帯のいたるところに存在します。しかし、それらは非常に小さいため、衛星リモートセンシングでは検出できません。

ほとんどの条件下では、このような流れ流による水圧破砕では、亀裂が床まで貫通して本格的なムーリンを形成する必要がなく、凍って閉じる前に水が数百メートル下に浸透することがわかります。しかし、このような部分的な深さの水圧破砕でさえ、氷床の安定性に大きな影響を与えます。

水が流入すると、氷床の構造が損傷し、潜熱が放出されます。氷の生地は温められて柔らかくなり、温められたキャンドルワックスと同じように、より速く流れて溶けます。

流れによる水圧破砕は氷に機械的な損傷を与え、熱を氷床の内部に伝達し、内部から氷床を不安定にします。最終的には、氷床の内部構造と構造的完全性は、気候温暖化に対してさらに脆弱になってきています。

氷の損失を加速する新たなプロセス

過去 20 年間、科学者たちが氷床の融解と流動を本格的に追跡してきたが、融解現象は次のようになった。 より一般的でより強烈な として 地球の気温が上昇する – さらに悪化したのは、 北極の温暖化は世界平均のほぼ4倍.

氷床も流れており、氷山がより速く分断されている。それは約を失いました 年間2,700億トンの氷 2002 年以降:世界の海面上昇は1センチ半（0.5インチ）を超えます。グリーンランドは現在、平均して年間約 1 ミリメートル (0.04 インチ) の海面上昇に寄与しています。

2022 年の研究では、たとえ大気温暖化が今止まったとしても、 少なくとも27センチメートル（ほぼ1フィート）の海面上昇 過去 20 年間のグリーンランドの気候の不均衡により、この影響は避けられません。

今後のリスクを理解することが重要です。しかし、グリーンランドと南極が将来温暖化にどのように反応するかを評価するために使用される現行世代の氷床モデルでは、発見されている増幅プロセスが考慮されていません。それは、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の報告書や世界中の政策立案者に情報を提供するために使用されるモデルの海面上昇推定値が保守的で、温暖化世界における世界の海面上昇率を低めに見積もっていることを意味する。

私たちの新しい発見は、まさに最新のものです。最近の研究では、次のことが判明しています。

• 温暖化する海流が侵入している 南極 そして グリーンランド 海岸線、その下を流れる 氷の棚 出口の氷河を掘り下げるため、 分娩前線を不安定にする.

• グリーンランドの氷床全体で降雨量が増加すると、積雪量が減少するだけでなく、 表面の融解と氷の流れを加速する.

• 藻類と微生物, 、 とともに 表面の雪塊が溶ける, 、氷床の表面が暗くなり、より多くの太陽放射を吸収します。 氷の融解も促進する.

• 雪塊の中に重ねられた氷の板 蓄積ゾーン全体に形成され、融解水の滞留を枯渇させ、異常な流出を引き起こす不浸透性の障壁を形成しています。

• 氷床の根元の水が溶けて、 凍結床を柔らかくし、それによって基礎滑りを引き起こします そして 内部氷床の流れの加速 余白まで。

過去数か月間、他の論文でも、現在コンピューターモデルには含めることができない氷床の下で進行中の、これまで知られていなかったフィードバックプロセスについて説明しました。多くの場合、これらのプロセスはモデルが捉えることができないほど細かいスケールで発生するか、モデルの単純な物理現象によりプロセス自体を捉えることができません。

このような 2 つの研究が独立して特定している グリーンランドの接地線での海底溶解の強化 そして 南極大陸, ここでは、大きな出口の氷河と氷の流れが海に流れ込み、浮遊氷棚として層を持ち上げ始めます。これらのプロセスは、気候変動に対する氷床の反応を大幅に加速し、グリーンランドの場合、将来の質量損失とその氷床の損失が2倍になる可能性があります。 海面上昇への貢献.

現在の気候モデルはリスクを軽視している

他と一緒に 応用氷河学者, “構造化された専門家の判断」と 数少ない率直なモデラー, IPCCに情報を提供するために使用されている現行世代の氷床モデルは、グリーンランドと南極で観察されている突然の変化、あるいは今後のリスクを捉えていないと私は主張する。

氷床モデルにはこうした新たなフィードバックが含まれておらず、何千年にもわたって強い温暖化による摂動に対応しているため、海面予測の鈍化につながり、政策立案者を誤った安全意識に陥らせている。極地の氷床を完全に静的な存在として扱った 1990 年代初頭の最初の IPCC 報告書以来、私たちは長い道のりを歩んできましたが、現実を捉えるにはまだ至っていません。

熱心な現場科学者として、私はこのような崇高な環境で仕事をすることがいかに恵まれているかを痛感しています。そこでは、観察するものがインスピレーションを与え、謙虚な気持ちになります。しかし、それはまた、私たちの沿岸低地地域とその先に何が起こるのかを予感させるものでもあります。 世界人口の10％程度 それは彼らの中に生きています。