スウェイツ氷河の下に入り込む海水、2100年の海面上昇予測を2倍に押し上げる

温かい海水が南極大陸のスウェイツ氷河の下数キロメートルまで到達しており、コンピューターモデルにこの要因を組み込むと、今世紀にこの氷河がもたらすとされる海面上昇への寄与はおよそ2倍になる。この新モデルは、海洋や大気がこれ以上温暖化することを前提とせずに、その数値に到達した。従来のモデルの大半とは異なり、衛星が実際に観測してきた氷河の後退、薄化、流動速度の加速という同時進行の変化も再現している。

これは南極大陸だけにとどまらない重大な問題だ。「終末の日の氷河」と広く呼ばれるスウェイツ氷河には、すべて融解すれば世界の海面を約3分の2メートル上昇させるだけの氷が存在し、その周辺の海岸域はすでに南極大陸全体の氷損失のおよそ3分の1を占めている。数ミリメートルの上昇であっても、満潮や高潮が沿岸へ到達する際の基準水位を押し上げる。

カリフォルニア大学アーバイン校の氷河学者マッティア・ポイネッリ（Mattia Poinelli）が、同校のエリック・リニョ（Eric Rignot）、NASAジェット推進研究所、ダートマス、UCLA、UCサンディエゴの研究者らと主導したこの研究は、2100年までにスウェイツ氷河だけで世界の海面が最大30ミリメートル上昇すると予測する。不確実性は上下およそ6ミリメートルだ。近年の予測の基礎となった国際モデル・アンサンブルを同じ条件下で走らせた場合の平均は、約15ミリメートルとなる。

「これまでの予測の大半は、物理過程が欠けていたため、急速な質量損失のペースを再現するのに苦慮してきた」と、UCアーバインの地球システム科学教授であるリニョは述べた。

このモデルは、特定の弱点も示している。氷河で最も速く移動する主流部は現在、海面下約950メートルに位置する、幅数キロメートルの海底の隆起であるムジノー海嶺によって支えられている。「スウェイツの主流部は、ムジノー海嶺によって一時的に安定化している」とポイネッリは語った。現在の衛星観測と最もよく一致するシミュレーションでは、今世紀末までに氷河がこの海嶺から外れる確率は約60％ある。その先では海底が内陸側に向かって深くなり、次の高まりであるサウス海嶺に至るまで、氷が同程度に踏みとどまれる場所はない。

モデル構築の方法

海へと末端を伸ばす氷河には接地線があり、そこでは岩盤に接していた氷が浮き上がり、海上に浮遊する状態へ移行する。氷床モデルの大半はこれを明瞭な境界線として描き、多くの一般的な計算式では、海洋による融解は接地線の地点でゼロへと減衰する。

衛星レーダーが示す実像は、もっと複雑だ。ICEYEのレーダー衛星コンステレーションによる画像では、スウェイツの接地線が潮汐に伴って数キロメートル移動していることが分かる。主流部では、ムジノー海嶺から内陸へ最大10キロメートル離れた場所で氷が繰り返し海底から浮き上がり、モデルが堅固に接地しているとみなす氷の下へ、圧力を受けた海水が出入りしている。研究チームはこの帯状の領域を「接地帯」と呼ぶ。

研究者らは、この接地帯をISSMとして知られるIce-sheet and Sea-level System Modelに組み込み、接地した氷の下数キロメートルまで海洋融解が及ぶようにした。衛星が1990年代半ばに記録した状態から氷河の計算を始め、2023年まで進めた上で、氷の流速、薄化、接地線の位置という3つの独立した記録と照合した。

接地帯を設けない場合、このモデルが初期数年間の変化についていくには、浮遊する棚氷の下で年間150メートルの氷が融解すると仮定するほかなかった。それでも、その後の年に見られた氷の流出量、薄化、後退を十分に再現できなかった。幅約3キロメートルの接地帯を設けると、年間120メートルの融解率で主流部と東側の棚氷の両方の後退を再現できた。衛星による推定値と整合する年間100～120メートルの融解率は、接地した氷全体で25年間に測定された32メートルの薄化と一致した。

続いて統計的キャリブレーションにより、接地帯の幅と融解率のさまざまな組み合わせを検証した。最も適合度の高い結果は、幅2～5キロメートルの接地帯と、年間90～120メートルの融解率に集中した。接地帯を設定しないシミュレーションは、幅数キロメートルの接地帯を持つシミュレーションと比べ、観測された履歴を再現できる可能性が4分の1だった。

新たな数値は従来予測とどう異なるか

比較の基準となるのは、近年の気候評価に向けて多数の氷床モデルを集約した国際比較プロジェクトISMIP6だ。同じ一定の気候条件では、スウェイツ氷河についての平均値は2100年までに15.2ミリメートルだが、ばらつきはプラスマイナス21.8ミリメートルに及ぶ。この幅には、今世紀後半に氷河の流動が遅くなる計算結果も含まれる。

新モデルは、観測された過去の変化に結び付けることでこの範囲を絞り込み、その結果は接地帯の幅に左右される。接地帯がない場合、予測値は8.3ミリメートルにまで低下し、アンサンブル平均を下回るとともに、過去の観測記録とも整合しない。幅1キロメートルの接地帯では14.3ミリメートルとなり、アンサンブル平均に近い。統計的に最も適合した幅3キロメートルの接地帯では19.4ミリメートルになる。レーダーが現在捉えている幅である5キロメートルの接地帯では30.1ミリメートルとなり、アンサンブル平均の2倍に達する。

接地帯を加えるだけで予測される寄与は51％増加し、その幅が1キロメートル広がるごとに、平均して約22％変化する。一方、海洋をさらに摂氏0.5～0.7度温暖化させた場合、モデル内で増える氷損失は約15％にとどまる。

規模を示すと、主流部は1996年以降、深い海底水路に沿って約25キロメートル後退しており、年間では約800メートルに相当する。東側の棚氷も10～20キロメートル後退した。30ミリメートルという数値は、1つの氷河から1世紀未満の間に放出される量としては、スウェイツ氷河全体が抱える氷の約20分の1に近い。

この研究で決着していないこと

見出しとなるこの数値は最悪ケースの予報ではなく、下限シナリオである。海洋と気候を1996年から2023年までの平均状態に固定しているため、さらなる温暖化や温かい水層の上昇の可能性は含まれておらず、いずれも融解を増大させる要因となる。海嶺から外れる確率60％は、幅4～6キロメートルの接地帯を持つシミュレーションにのみ当てはまる。幅2～3キロメートルの接地帯では確率は約45％まで下がり、接地帯がない場合、あるいは狭い場合には、氷河は2100年まで海嶺上にとどまる。

モデルはいくつかの要素を意図的に単純化している。実際には潮汐、海底の傾斜、氷の下にある水の状態によって変化する接地帯の幅を、一定に固定している。また氷河前縁を固定しているため、過去の後退に寄与した可能性が高いカービング、すなわち氷山の分離を考慮していない。海洋による融解には、棚氷下の空洞内で水がどう循環するかをシミュレートするのではなく、単純な計算式を用いている。さらに氷河下の摩擦を時間を通じて一定に保っており、著者らによれば、これは薄化と流動加速を過小評価する可能性がある。

チームは1996年の接地線に合わせるため、地図化された海底の一部を最大100メートルかさ上げしたが、これは地図の誤差範囲内である。またこの比較は、キャリブレーションされた1つのモデルと、モデル間の違いを一部反映したばらつきを持つ複数モデルのアンサンブルを対比させるものだ。ほかの研究チームによる結果の再現が必要となる。

今後の展開

著者らは、活発に融解する接地帯を、国際比較プロジェクトを含む地域規模および大陸規模の氷床モデルに組み込むべきだと主張している。また、スウェイツ棚氷の下における水温、塩分、海流について、より多くの観測を行うよう求めている。

「これらの結果は、今後数十年における沿岸洪水のリスクと被害への曝露が、これまで予想されていたより大きいことを示している」とリニョは述べた。

スウェイツ氷河に関するよくある質問

氷河の接地帯とは何か？

海へと末端を伸ばす氷河が、岩盤に接している状態から浮遊する状態へ移行する帯状の領域を指す。スウェイツでは、レーダー観測により幅が数キロメートルあり、潮汐とともに移動することが示されている。そのため、接地しているように見える氷を温かい海水が融かすことができる。大半のモデルはこれを一本の線として扱う。

スウェイツ氷河は2100年までに海面をどれほど上昇させるのか？

新モデルは、気候を近年の平均値に固定した場合、2100年までに最大30ミリメートル、誤差はプラスマイナス約6ミリメートルの上昇を予測している。これは同条件下でのISMIP6モデル・アンサンブルの平均値15.2ミリメートルのおよそ2倍だ。氷河全体には、約65センチメートルの海面上昇に相当する氷がある。

スウェイツ氷河は崩壊するのか？

この研究は、2100年までの崩壊を予測してはいない。現在のレーダーデータと最もよく一致するシミュレーションでは、主流部が2100年より前にムジノー海嶺から離脱する確率は60％であり、最も幅広い接地帯を設定した計算では早ければ2038年に起こるとした。すべてのシミュレーションで、減速の兆候を見せることなく、氷河は今世紀を通じて海面上昇に寄与し続ける。

なぜスウェイツは「終末の日の氷河」と呼ばれるのか？

スウェイツには約65センチメートルの海面上昇を引き起こし得る氷があり、南極大陸の氷損失のおよそ3分の1を占める地域に位置している。また、海底が内陸に向かって深くなる地形の上にあるため、いったん後退が始まると止めることが難しい。

この研究は2026年10月12日、Nature Communicationsにオンライン掲載され、オープンアクセスで公開された。著者らは次のモデリング段階として、接地帯の幅を氷河の変化する形状とその下の水に連動させ、モデルが幅を所与の条件として設定するのではなく予測できるようにすることを挙げている。

参考文献：Poinelli et al., “Sea-level contribution from Thwaites Glacier doubles in an observation-constrained ice-sheet model,” Nature Communications, 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-77976-1

タグ: 南極, Eric Rignot, NASA JPL, Thwaites Glacier, UC Irvine, 気候