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気候:新生代の南極大陸に起こった大気中のCO2減少による急速な氷河形成

Nature 421, 6920 doi: 10.1038/nature01290

始新世から漸新世への移行期(約3400万年前)に南極大陸に突然起こった広範囲な氷河形成とそれに伴う寒冷化は、地質記録によって示されているもっとも重要な地球気候の再編成のひとつである。これまでは南極大陸の氷河形成は、南大洋の水路が地殻変動によって開かれたためと考えられてきた。その結果、南極周極流が形成され、続いて南極大陸が熱的に隔離されたとされていた。本論文では、大循環モデルを用いて、東南極氷床の氷結開始と初期の成長をシミュレートした。そのモデルには、大気、海洋、氷床および堆積物の諸要素が結合され、さらに古地理、温室効果ガス、地球軌道パラメータの変化および海洋熱輸送の変動が組み込まれている。我々のモデルでは、新生代にCO2が減少することによって、まず高い南極台地の上に、複数の小さい、非常に動的な氷冠が形成される。その後CO2が閾値を越えると、氷床の高さ/質量バランスフィードバック機構が働き出し、それが地球軌道の大きな変動とあいまって氷冠の急速な拡大をもたらし、最終的に複数の氷冠が合体して、大陸規模な東南極氷床を形成するに至る。我々のシミュレーションによれば、南大洋の水路が開かれることは、CO2濃度と比較した場合、この移行では二次的な役割となっている。

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