南アメリカ大陸の南端、アルゼンチンとチリの国境にまたがるパタゴニア。切り立った岩峰や青い湖、固有の動植物など、変化に富んだ自然環境が、旅や自然を愛する人たちを魅了しています。

パタゴニアのように広大で自然環境が厳しい場所で威力を発揮するのが、人工衛星による観測です。南パタゴニア氷原の主要なカービング氷河に関する氷河後退と流動の測定データからは、1980年代からの30年間で、ほぼすべてが縮小傾向にあることがわかりました。さらに3つの氷河では6キロメートル以上も後退していることが明らかになったのです。

人工衛星のデータからは、他にも興味深いことがわかりました。湖に流れ込むペリートモレノ氷河とアメギノ氷河という隣り合った氷河を測定したところ、2000年から2008年の間に、アメギノ氷河は20メートル以上も氷が薄くなった一方で、ペリートモレノ氷河は数メートル厚くなったことが判明。ほぼ同じ気象条件でも、まったく異なる変動を示したのは、湖で氷河から切り離される氷山の量や氷が水中で融ける速度が、氷河の後退に大きな影響を与えていると考えられました。

苦労の末に得られたのは驚くべき結果でした。ヴィエドマ氷河の流入域では、湖水の温度が表面から118メートルの深さまでは比較的温かく、そこからわずか１メートル下で4℃以上も低くなり、深さ300メートル以上の湖底までほぼ凍結温度の冷たい水が観測されたのです。さらに湖の深部では水圧がかかるため水温は0℃以下になっていました。また、湖底付近の水には多くの土砂が含まれ、氷河から流出した冷たい融解水が湖底近くに溜まっていることを示していました。

これは、海洋性カービング氷河とは大きく異なる特徴でした。海洋性カービング氷河の場合、氷河の融解水は海水よりも軽く、上部に浮かび上がります。そのため、温かい海水が氷河付近に集まり、海中で氷が融けるのを促します。

一方、ヴィエドマ氷河では、融解水は湖水より比重が重く、湖底付近に溜まります。湖底は常に冷たい水で満たされるため、氷の融解は進みにくくなります。さらに、氷河の末端から2キロメートル沖では湖底が盛り上がり、冷たい融解水をせき止めていることもわかりました。これらの成果を報じた私たちの学術論文は、米国地球物理学連合の機関誌において、ハイライト論文として紹介されました。

パタゴニアには、数多くのカービング氷河が存在しています。多様な氷河変動をさらに深く理解するために、2016年にはチリ側で氷河と湖の観測を開始しました。また、2013年からはグリーンランドで海洋性カービング氷河の観測を継続。2012年に続いて2018年には南極沿岸でもカービング氷河の観測を行います。 これからはパタゴニアと北極・南極を舞台に、カービング氷河の変動メカニズムの解明を目指していきます。

図3：ヴィエドマ氷河末端部の写真と湖の水温分布。湖の深い部分はとても冷たい水で満たされています（Sugiyama et al., JGR 2016を改変）。