氷河の融解によって漂流の方向が変わり東に向かって加速していた事が判明

氷河の融解によって十分な量の水が再配分された結果、1990年代半ばに極地での漂流の方向が変わり、東に向かって加速したことが、地球物理学研究所の学術誌『ジオフィジカル・リサーチ・レターズ』に掲載された研究で明らかになりました。

“The faster ice melting under global warming was the most likely cause of the directional change of the polar drift in the 1990s,” said Shanshan Deng, a researcher at the Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research at the Chinese Academy of Sciences, the University of the Chinese Academy of Sciences and an author of the new study.

参照元：https://news.agu.org/press-release/climate-has-shifted-the-axis-of-the-earth/
– 米国地球物理学連合 American Geophysical Union. 21 April 2021 –

気候によって地軸が変化していることが判明
氷の融解や人為的な要因による陸地の水の喪失が、北極と南極の動きを変えていることがわかった

1990年代に発生した北極の動きの変化は、地球温暖化による氷河の融解が原因である可能性が高いと言われています。

北極と南極の位置は、地球上で固定された不変の場所ではありません。

地球が回っている軸、つまり目に見えない線が出ている面は、科学者が完全に理解していないプロセスによって常に動いています。

地球の表面にある水の分布は、ドリフトを引き起こす要因のひとつです。

氷河の融解によって十分な量の水が再配分された結果、1990年代半ばに極地での漂流の方向が変わり、東に向かって加速したことが、地球物理学研究所の学術誌『ジオフィジカル・リサーチ・レターズ』に掲載された研究で明らかになりました。

中国科学院地理科学・天然資源研究所の研究員で、今回の研究の著者であるShanshan Dengは話します。

「地球温暖化によって氷の融解が速くなったことが、1990年代に極地ドリフトの方向性が変化した最も可能性の高い原因です。」

今回の研究には参加していないチューリッヒ大学の気候科学者ヴィンセント・ハンフリー氏は話します。

「地球はコマのように軸を中心に回転しています。もし、コマの重さが移動すると、回転軸が変化してコマが傾き、ぐらつき始めるでしょう。地球も同じように、重さがある場所から別の場所に移動すると、同じことが起こります。」

研究者たちは、NASAとドイツ航空宇宙センターの共同ミッションであるGRACE（Gravity Recovery and Climate Experiment）のデータに基づいて、2002年から極地ドリフトの原因を特定することができました。

GRACEは、同年に双子の衛星で打ち上げられ、2018年にはフォローアップのミッションが行われました。

このミッションでは、さまざまな地点で重力の不均一な変化を測定することで、地球上に質量がどのように分布しているかという情報を集めました。

GRACEミッションのデータをもとに発表されたこれまでの研究では、後になって方向性が変化した理由の一部が明らかになっています。

例えば、最近の北極点のカナダからロシアへの移動は、地球の外核で溶けた鉄などが原因であることがわかっています。

これは、氷河の凍った水や大陸の地下に蓄えられた地下水など、陸地に存在するすべての水が、融解や地下水の汲み上げによって失われていく過程です。

今回の研究では、このような陸地での水の消失が、世界中での質量の分布方法を変えることで、過去20年間の極地漂流の変化に寄与していると考えられました。

特に、1990年代半ばに起きた変化を説明できるかどうかを調べました。

1995年、極地の漂流方向が南向きから東向きに変化しました。

また、1995年から2020年までのドリフトの平均速度は、1981年から1995年までに記録された平均速度の約17倍に増加しました。

今回、研究者たちは、なぜこのようなドリフトが起こったのかを知るために、現代のポールトラッキング分析を過去にさかのぼって巻き起こす方法を発見しました。

今回の研究では、GRACEミッションが開始される前の1990年代における陸水の総損失量を算出しました。

中国科学院大学地理科学・天然資源研究所の水文学者であり、今回の研究の責任著者であるSuxia Liu氏は話します。

「今回の発見は、過去の気候によって引き起こされた極地変動を研究するための手がかりとなります。中国の科学技術省が資金提供しているこのプロジェクトの目的は、水と極地の動きの関係を探ることです。」

水の消失と極地への移動

Liu氏たちは、氷河の減少データと地下水の汲み上げ量の推定値を用いて、陸地に蓄えられた水がどのように変化するかを計算しました。

その結果、極地からの水の損失が極地ドリフトの主な要因であり、それに加えて非極地での水の損失も寄与していることがわかりました。

また、極地以外の地域での水の喪失も寄与しており、これらの水の喪失が極地の東への移動を説明していることがわかりました。

ハンフリー氏は話します。

「この問題に興味深い証拠をもたらしてくれたと思います。地球の軸を変えてしまうほどの大きな質量変化であることを示しています。」

ハンフリー氏によると、地軸の変化は日常生活に影響を与えるほど大きくはありません。

私たちが経験する一日の長さが変わる可能性はありますが、それはミリ秒単位のことです。

氷の融解が速くなったからといって、この変化を完全に説明することはできないとDeng氏は言います。

具体的に分析したわけではありませんが、Deng氏は、このわずかな差は、農業のための持続不可能な地下水汲み上げなど、非極地の土地の貯水に関わる活動によるものではないかと推測しています。

ハンフリー氏は、今回の結果は、人間の直接的な活動が、陸地の水の質量の変化にどれほどの影響を与えるかを明らかにしていると言います。

分析の結果、カリフォルニア州、テキサス州北部、北京周辺、インド北部など、農業用に大量の地下水を汲み上げてきた地域で、水の量が大きく変化していることがわかりました。

ハンフリー氏は話します。

「地下水の貢献も重要な要素です。地下水の貢献度も重要な要素です。この種の分析では、地域の水管理の問題が取り上げられています。」

Liu氏によると、今回の研究は、20世紀初頭の陸地の貯水についての理解を深める上で、より大きな意味を持つという。

研究者たちは、176年間にわたる極地漂流のデータを持っています。

今回、Liu氏たちが紹介した方法を使えば、その方向や速度の変化を利用して、過去に失われた陸水量を推定することができるかもしれません。