共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 南極域沿岸定着氷の物理的・生物地球化学的特性の解析
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 情報・システム研究機構　国立極地研究所
研究代表者／職名 准教授
研究代表者／氏名 牛尾収輝

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 野村大樹 北大院水産 助教

2

 河島克久 新潟大災害研 所長・教授

3

 豊田威信 北大低温研

研究目的 南極大陸沿岸域に存在する定着氷の成長・維持・衰退に関する年々変動の実態を把握し、その変動機構および海洋-海氷-氷床間の相互作用、特に海氷崩壊に関わる力学的安定性、海氷消長に伴う生物地球化学的な環境特性の変化、海氷成長に果たす氷上積雪の役割を理解する。南極域で採取した海氷試料の物理・化学的解析を通して、今後の現地観測において採取予定している多年氷を解析する上で有益な知見を得る。
　　
研究内容・成果 新規共同研究の本課題を進めるに当たり、先ず予備的調査・研究として、29年度（2018年1月）に南極昭和基地の定着氷域で採取した海氷および氷上積雪の試料の解析を11月以降に低温科学研究所で実施した。海氷試料については、採取した3本のコアのうち2本（多年氷と一年氷で、コア長はそれぞれ228cm、141cm）の薄片試料作製および試料融解後の成分（塩分、クロロフィル濃度他）分析を行い、結晶構造と各化学成分の鉛直分布の特徴を調べた。その結果、多年氷では氷上積雪を起源とする上積氷（superimposed ice）が形成されており、積雪が海氷の上方成長に寄与していることがわかった。一年氷については、海氷下層にまで及ぶ領域で空隙と考えられる特徴を観察した。また、結晶粒のサイズの違いも明瞭であり、積雪融解水あるいはシミ上がり海水が海氷の成長履歴に与える影響を解釈する上で、有益な情報も含んでいると考えられた。
さらに、積雪物理分野の研究者とも議論し、海氷試料の解析結果や過去の衛星画像等を参考にして、定着氷の成長履歴や積雪が海氷構造に与える効果、海氷の物理・化学的構造の特徴形成、およびそれらの年々変化の特性理解を進めた。この議論を通じて、多雪域の海氷成長が、陸上の積雪層で生じる氷化との間に物理過程に関して類似点が内在している可能性を見出した。将来の現場観測やデータ・試料解析の方針についても、沿岸定着氷の成長・維持機構、特に氷上積雪や氷下海水が与える物理・化学的効果を定量的に理解する上で、低温科学研究所所属の研究者らと有益な意見・情報交換を行った。
　　
成果となる論文・学会発表等 研究集会発表
[1] Pat Wongpan、豊田威信 他：59次海氷コア解析報告、ROBOTICA研究集会、平成30年12月25日‐26日、国立極地研究所