グリーンランドの氷床の下に何が隠されているのか?(9:02)

クリスティン・ポイナー(Kristin Poinar)
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対訳テキスト
講演内容の日本語対訳テキストです。
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21歳の時 物理の宿題がたっぷりありました 物理の宿題には 休憩が必要で ウィキペディアが比較的 目新しかったので 休憩中はよくそれを見ていました 私は いつも同じ記事に戻って 何度も何度も読み返しました 氷河と南極とグリーンランド についての記事でした そこへ行ったら どんなに素敵だろう? そこへ行くには 何が必要だろう? さてこれは NASAが運航する 転用した米空軍貨物輸送機に 搭乗しているところ グリーンランドの氷床の 上空を飛んでいます ここでは見るものがたくさんありますが 隠れて見えず 発見を待っているものは もっとたくさんあります ウィキペディアの記事になかったことですが 氷床には 液体の水が隠れています 当時はまだ知られていませんでした

ウィキペディアで学んだのは グリーンランドの氷床は巨大で メキシコと同じ大きさだということと 氷の表面から底まで 厚さは3㎞だということでした でも 氷は静止しているのではなく 川のように流れて 海洋へと下っています カーブを流れる時に 氷は歪んだり割れたりします

私はこの驚くべき氷の力学を 研究するようになりました これは 地球に残された 最も辺鄙な 自然環境の中で起こることです 現在 氷河学を研究することは 2000年代のFacebookに 初めから参加するようなものです

(笑)

氷床の上空に 航空機を飛ばしたり 衛星観測ができるようになったおかげで 氷河学に大改革が起きています スマホが SNSに与えたのと ちょうど同じ影響が 科学に起こり始めたのです

衛星から 大量の観察データが報告され 氷床についての隠れた事実が 次々に 明らかになっています 例えば 私たちは 遡ること2002年から毎月 グリーンランドの氷床の大きさを 観測してきました このスクリーンの下の方を見ると 観測の年と月が進むのがわかります ある地域で 夏季に氷床が 溶けたり消滅するのが見えます また別の地域では 冬に 雪が降ったり 氷が戻って来ます ただ 全体的な氷の消失率が大きいため この季節的なサイクルは見えにくくなっています 50年前の氷河学者がこれを見たら さぞ当惑したでしょう 氷床が これほど短期間で海に消えるなんて 誰も考えていませんでしたから これらの測定が始まった2002年以来 氷床から非常に大量の氷が溶けたため 最小の大陸であるオーストラリアに 水が溜まれば 大陸が膝の深さまで 水に浸かることになるでしょう こんなことが起こるなんて! 氷の下には基盤岩があります 私たちはレーダーを使って 丘、谷、山脈、くぼ地などを撮影しました その上を氷が流れるのです 氷床の下には グランドキャニオンの 規模の水路があり そこを伝ってグリーンランドからの 氷と水が 海洋に流れ込みます

レーダーで基盤岩が検出できる理由は 氷が レーダーを完全に透すからです 実験してみて下さい 家で 角氷を電子レンジにかけても 氷は溶けません なぜなら 電子レンジもレーダーも 何の作用もせず 氷を突き抜けるからです 氷を溶かしたければ 氷を濡らして下さい なぜなら 液体の水は 電子レンジで簡単に温度が上がるからです このような原理に基づいて 電子レンジは設計されているのです 水はレーダーで見られます レーダーで 液体の水を湛えた 巨大な池の存在が明らかになりました 私の同僚 オリビアの足元 7階建てのビルの深さです ここでは オリビアはポンプを使って その水のいくらかを 氷床の表面に汲み出しています

たった6年前には 私たちは 帯水層の存在すら知りませんでした 帯水層の形成は 夏の日差しで溶けた雪が 滴たり落ちることで起こります その水が溜まって巨大な池となります そこから 雪はイグルーのように 池の水を 地表の寒さと風から護る 断熱材として作用します そのため 水は氷床に隠れて 何年もの間 液体の状態を保ちます 問題は 次に何が起こるかです 水は永久にそこに留まるか? その可能性はあります それとも水は出口を見つけて 海洋に辿り着くか? 水が基盤岩にたどり着いて そこから海洋に流れ出るための ありうる道筋としては クレバスという 氷の割れ目があります 割れ目に水が満たされれば 水の重みで 割れ目が深くなります この原理を用いて フラッキング法では 地中深くから天然ガスを採取します 流体に圧力をかけて岩を破砕するのです 全ては一つの割れ目から始まります

さて 私たちが最近発見したのは この氷河の帯水層の近くにある グリーンランドの氷床には 割れ目がいくつもあるということです グリーンランドの氷床の上に 飛行機を飛ばしても 何も見えません クレバスもなければ 割れ目の形跡もありません でもこのヘリコプターが 海岸に向かって飛ぶと 水が下に向かって流れると思われる クレバスが一つ現れ そこから次々と現れます これらのクレバスは 水を湛えているでしょうか? もしそうなら 水の深さはどれくらいでしょうか? 基盤岩に達して 海洋に到るでしょうか? これらの疑問に答えるには リモートセンシングの データを超えた何かが必要です 数値モデルが必要です

私は数値モデルを書いて スーパーコンピュータにかけました 数値モデルとは 単なる数式の集まりで 何かのモデルを記述するために使われます それは 1、3、5、7といった シンプルな一続きの数字かも知れません もう少し複雑な 数式の集まりで 現在の既知の条件に基づいて 未来を推測するものかも知れません 私たちの場合 氷の割れ方を表す 数式はどんなものでしょうか? エンジニアたちは アルミニウム、鉄、プラスチックが 圧力をかけるとどのように破砕されるか 既によく知っています これは私たちの社会では重要な問題です わかったのは 素材がどのように破砕されるかを表す 工学的な数式は 私の物理学の宿題とそれほど大きな 違いはないということでした 工学の数式を使って 氷に適用し 帯水層から水がクレバスに溜まると それがどのように砕けるかを示す 一つの数値モデルを導きました これが 数学の力です 数学は 現実のプロセスを 理解する手助けになります

私の数値モデルの結果を ご覧に入れます 先にお断りしておきますが クレバスの幅は 深さの だいたい千分の1ですから このメインパネルでは 細部がよく見えるように ズームインしています 右側の小さなパネルをご覧いただけば クレバスの深さと細さの 本当のスケールが分かります

帯水層の水が クレバスに流れ込むと マイナス15℃の中で 部分的に再凍結します これは家庭用の冷凍庫の温度です しかしながら 氷河の帯水層から 流れ込む流量が十分にあれば 再凍結で失われる水量を上回ります グリーンランドの場合は そうなっていて 帯水層からの水によって破砕され クレバスは深さ1千メートルの 基盤岩に到達します そこまでくれば 海洋までまっしぐらです だから 帯水層の水は 私たちが世界で経験している 年に3㎜上昇する海水位の 一部なのです

でもそれだけではありません 帯水層の水には 自分の力以上の働きがあるかもしれません 氷河は 複雑な方法で流れて行きます ある場所では氷河は非常に急速に流れます 氷床の下には よく水があります 他の場所での流れは それほど急速ではありません 通常は 氷床の底には 水はありません

帯水層の水が 氷床の底に達しつつあると 私たちが知っている今 次なる質問は 氷自体を 海洋に向かって 速く流れさせているのか?です 私たちは グリーンランドの氷床の中に 隠された謎を解き明かして 氷床が原因の海水面の上昇に 良い対処の計画が立てられるよう努めています 2002年以降に グリーンランドが失った氷の量は 氷床が抱える氷のほんの一部にすぎません

氷床は巨大でパワフルな機械であり 長い時間のスケールで動きます 今後の80年間で 地球の海水面は 少なくとも20㎝上昇するでしょう ひょっとしたら1mかもしれません それ以上かもしれません 将来海水面がどれぐらい上昇するかについて 私たちはよく理解していますが 予測には広い幅があります 私たち 氷河学者や科学者の役割は この不確定の幅を狭めることです

海水面の上昇がどれだけか? そこまで上昇するのにどれくらいの速度か? 私たちは上昇の規模と速度を 知る必要があります そうすれば 世界や影響を受ける地域は 将来の海面上昇に対処できるのです

ありがとうございました

(拍手)

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このプレゼンテーションについて

グリーンランドの氷床は巨大で謎だらけで、溶けつつあります。先端技術を駆使して科学者たちが初めてその謎を明らかにしている最中ですが、彼らが見つけたものは驚くべきものです。氷床の下には巨大な帯水層が隠れていて、夏に溶け出した水がタホ湖と同じくらい溜まっていたのです。この水は、ずっとそこにあり続けるのか?それともその水は出口を見つけ、海洋へと流れ込んで、地球の水面上昇の原因となるのか?氷河学者クリスティン・ポイナーと共に、この凍てつく、忘れ去られた大地を訪れて答えを探っていきましょう。

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