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気候:ミシシッピ川流域に記録された薄いローレンタイド氷床南部の緩やかな消滅

Nature 502, 7473 doi: 10.1038/nature12609

現在から約2万1000年前の最終氷期最盛期 (LGM) には、陸上の氷床は、地球の平均海水準を130 m下げるのに十分な水を保持していた。しかし、数十年の研究にもかかわらず、その氷の分布に関しては、大きな不確実性が残っている。今回我々は、北米の退氷期における氷床変動の4つの再構築結果を、水混合モデルを用いてメキシコ湾から得られた高分解能の酸素同位体記録(δ18O)と定量的に結び付けることにより、検証する。我々は、それぞれの再構築結果について、時間発展するミシシッピ川流域を通る融解水と季節的な河川流出の経路を定めた。この流域は、氷荷重によって固体地球が変形し、氷河の均衡調整と呼ばれる過程で空間的に変化する海水準を生じさせるにつれて、氷河の形状や変化する地形と共に発展した。δ18Oの記録は、ミシシッピ川に流出したローレンタイド氷床南部が全球の海水準上昇に5.4±2.1 mしか寄与しておらず、そのうちの0.66±0.07 mは現在から1万4650~1万4310年前に起きたメルトウォーターパルス1Aの間に放出されたことを示す。この水量は以前に考えられていたよりもはるかに少ない。対照的に、氷河の均衡調整に基づく3つの再構築結果は、δ18Oに基づくLGM後の融解水の量を1.6~3.6倍過剰に予測している。氷の物理的性質に基づく4つ目の再構築結果は、ミシシッピ川を通る融解水の流出量は十分に少なく、δ18Oの制約条件と矛盾しないだけでなく、LGMにおける北米の氷量が最大になる。このことは、氷の物理的性質に基づくモデル化が、同位体記録と一致させる一方で、観測されたLGMにおける海水準の低下と一致させるのに十分な量の北米氷床の水を隔離するのに、最善の方法である可能性があることを示唆している。

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