Research press release

【気候科学】グリーンランド氷床の変遷を明らかにする

Nature

Climate science: Uncovering the history of the Greenland Ice Sheet

太古のグリーンランド氷床(GIS)の変遷に関する新たな手掛かりを示す2編の研究論文が、今週掲載される。これらの論文は、グリーンランドの氷床下の基盤岩とグリーンランド沖の海洋堆積物に宇宙線生成同位体(宇宙線生成核種)が存在していることを報告しているが、過去のGISの挙動に関しては、それぞれ異なるシナリオを提唱している。

GISは、現在の海水準上昇の主な要因であるため、過去の温暖期におけるGISの成長と安定性を解明することは、今後のGISの質量損失を予測する上で役立つ可能性がある。しかし、更新世期(260万年~11,700年前)のGISの挙動は、よく分かっていない。

今回、Joerg Schaeferの研究チームは、GIS中央部の氷床下を掘削して得られた基盤岩コアから得た元素同位体の証拠を分析した。この分析結果からは、グリーンランドに氷がほとんどなかった時期が更新世に少なくとも一度あったことが示唆されている。これは、従来のモデルシミュレーションと矛盾した内容になっている。いくつかのシナリオが存在しているが、氷のない状態が少なくとも28万年続いたと推定されている。Schaeferたちは、更新世に氷床の一部が消えずに残っていた可能性を否定できないが、Schaeferたちの分析結果は、過去数百万年にわたって大型の氷床が存続していたとする学説に異論を唱えるものとなっている。

一方、Paul Biermanの研究チームは、風化してグリーンランド沖へ運搬されたグリーンランドの基盤岩を含む海洋記録を調べた。その研究結果からは、グリーンランド東部には過去750万年にわたって地域固有の氷床が変動しつつ継続的に存在していたことが示されている。ただ、Biermanたちが用いた同位体データは、連続性があったが、グリーンランド東部だけでしか得られなかったため、Biermanたちは、この同位体がグリーンランド東部で消えずに残った氷床の一部に由来するものか、南極大陸全体で氷床の減少があったことを示しているのかを断定できない。 この2編の論文には、対照的な2つの結果が示されているが、いずれにおいてもグリーンランド東部の高地に氷床の一部が消えずに残った可能性を認める余地があるため、完全に矛盾するものとも言えない。同時掲載されるNeil GlasserのNews & Views記事では、「必要とされるグリーンランド氷床の大きさと体積の大幅かつ急激な変動を可能にする氷床の動力学過程を解明し・・・そうした変動が近い将来に再び起こる可能性を評価する」 必要性が2編の論文に明確に示されているという見方が示されている。

Insights into the ancient history of the Greenland Ice Sheet (GIS) are provided in two separate papers published in this week’s Nature. The studies report the presence of cosmic-ray-produced isotopes known as cosmogenic nuclides in bedrock from underneath Greenland and in marine sediments deposited offshore, respectively, but support different scenarios about the ice sheet’s past behaviour.

The GIS is a major contributor to present-day sea-level rise and understanding its growth and stability during past warm periods could potentially help to predict future mass loss. However, the ice sheet’s behaviour during the Pleistocene period (2.6 million to 11,700 years ago) has remained uncertain.

Joerg Schaefer and colleagues analysed isotope evidence from a bedrock core extracted from beneath the central GIS. Their findings suggest that, contrary to existing model simulations, Greenland was nearly ice-free at least once during the Pleistocene. Although several scenarios exist, the ice-free period must have lasted at least 280,000 years. The authors cannot rule out the possibility that remnant ice sheets existed during the Pleistocene, but their analysis challenges the idea of a large, continuously present ice sheet during the past several million years.

In a second paper, Paul Bierman and colleagues studied marine records containing Greenland bedrock that has been weathered and transported off the coast. Their results, which are consistent with previous model simulations, point to a fluctuating - but continuously present - regional ice sheet in East Greenland over the past 7.5 million years. These isotope data are continuous but are sourced only from East Greenland, which means the authors cannot determine whether the isotopes originate from a remnant ice sheet in East Greenland or are indicative of a diminished continent-wide ice sheet.

Although the two papers reach largely contrasting results, they both allow for the possibility of a remnant ice sheet in the East Greenland highlands, and are thus not entirely incompatible. Still, as Neil Glasser writes in an accompanying News & Views article, the papers highlight the need to “understand the dynamical processes of the ice sheet that make possible the required huge and rapid variations in the size and volume of the GrIS” and to “assess whether such variations could happen again in the near future.”

doi: 10.1038/nature20146|英語の原文

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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