「もろい氷」を「強い氷」に変えるには？ ｜世界氷河の日

2022年12月14日、国連総会は2025年を国際氷河保全年と宣言する特別決議​​を採択しました。 2025年からは毎年3月21日が世界氷河の日として制定されます。氷河の急速な融解に直面して科学者たちは懸念し、氷河を救うための行動を開始した。その中で、「氷河を毛布で覆う」という非常に興味深い実験が大きな注目を集めています。これはちょっと信じられない話ですね。 「氷河を毛布で覆う」ことで本当に氷河の融解を遅らせることができるのでしょうか？

01 氷河の過去と現在

「これが氷河期だとどうしてわかるのですか？」

「周りが氷だらけだからだよ！」

「彼の言葉さえも冷たかった。」

これらはアニメ映画「アイス・エイジ」に登場する動物たちのセリフの一部です。映画の中では、おとなしく優しいマンモス、獰猛で横暴なサーベルタイガー、おしゃべりで陽気なナマケモノ、間抜けだがとても面白いドードー、そして一生ナッツを求めて奮闘する小さなリスなど、誰もが深い印象を残しました。しかし、氷河期とはどのようなものだったのでしょうか?本当に喜びと温かさに満ちていましたか？

結局のところ、この映画は架空の物語です。実際の氷河期は非常に残酷なものでした。この急激な気候変動の時期には、巨大ビーバー、タイタンバード、古代オオトカゲなど、多くの生物が徐々に絶滅しました。地質学的進化の歴史において、地球は陸と海の変化だけでなく、気候の急激な変化も経験してきました。気候が寒冷化すると、南極、北極、高緯度、中低緯度の高原や山々が徐々に氷床や氷河に覆われるようになります。このような地質学的時代は「氷河期」と呼ばれます。映画で言及されている「周囲は氷で覆われている」というのは、氷河期の最も単純な説明です。

氷河期のマンモス（著作権保護画像。転載は著作権侵害となる可能性があります）

地球はこれまで多くの氷河期を経験してきましたが、その中でも第四紀氷河期は現在に最も近く、最も大きな影響を与えています。この氷河期の最も寒い時期には、吹雪や雹が頻繁に発生し、氷河や氷山が至る所にあり、平均気温は現在よりも3℃から7℃低かった。陸地は広大な氷河に覆われ、大量の水が陸地に「閉じ込められ」、海面が約130メートル低下した。その後、気温が徐々に上昇するにつれて、氷河はゆっくりと溶け始め、海面は徐々に上昇しました。海面が現在の位置に近づいたのは、約 6,000 年前のことでした。

氷河の融解（著作権のある画像、転載は著作権紛争を引き起こす可能性があります）

氷河期は終わりつつありますが、氷河は完全に消滅したわけではありません。現在でも地球上には数万もの氷河が分布しており、氷河が残した地質学的遺跡や独特の地形が保存され、美しい景観を形成しています。

02 地球規模の氷河融解の危険

氷河は地球上で極めて貴重な淡水資源です。地球の表面の3分の2以上が水で覆われており、その総量は約145兆トンであることがわかっています。しかし、人間が飲める陸地の淡水はわずか3％未満で、そのほとんどは氷河の形で存在しています。そのため、氷河は「固体の水の貯蔵庫」として知られています。氷河の形状、規模、発達状況に応じて、現代の氷河は大陸氷河と山岳氷河の2つの基本的なタイプに分けられます。

♦大陸氷河：表面は凸型で盾状、中央が厚く端が薄く、最も厚い部分は南極の氷床のように数千メートルに達することがあります。

南極の氷山の風景（著作権のある画像、転載すると著作権紛争が発生する可能性があります）

♦山岳氷河：世界中の山岳地帯に広く分布しています。中国の青海・チベット高原に多く見られる氷河のように、氷河は通常、面積が小さく、厚さが薄いものです。

チベット自治区ナクチュ市双湖県のプルオガンリ氷原の第10氷河（ドローン撮影）。写真提供：新華社記者 江凡

同時に、氷河は地形を形成する上で重要な外力でもあります。現代の氷河は世界の陸地表面の 10.7% を覆っています。氷河はオセアニアを除く7大陸すべてに存在し、古代の氷河はかつて世界中に広がっていました。カタツムリのようにゆっくりと移動しながらも、時間の経過とともに表層環境を大きく変化させ、深い氷河谷、急勾配の尾根と刃状または鋸歯状の細い尾根、氷河の融解水によって形成された川、湖、沖積平野など、特異な氷河地形を形成します。

近年、地球温暖化により、氷河も融解の脅威に直面しています。氷河の融解は、単に自然景観が消失するだけではありません。これらは、20億人の水源の保証であり、沿岸都市の洪水を防ぐ「安全ロック」であり、地球の気候システムの「調整装置」です。氷河の白い表面は太陽光の80％を宇宙に反射します。氷河が消滅すると、露出した黒い岩や土壌がさらに熱を吸収し、地球温暖化が加速して悪循環が生じる。

03 太陽を遮り氷を保つ

氷河の融解をどうしたら止められるでしょうか？科学者たちは長期にわたる観察を通じて、最も直接的な方法は太陽放射を減らす方法を見つけることであることを発見しました。

ニュージーランド南島にあるフランツ・ジョセフ氷河は長さがわずか12キロメートルだが、源流の標高3,000メートルから末端の標高240メートルまで下がっている。これほど大きな落差があるため、ニュージーランドで最も急峻な氷河となっています。平均流速は1日0.5メートルを超え、最も速い時には1日4メートルにも達します。さらに奇妙なのは、地球温暖化を背景に、他の氷河が縮小している一方で、フランツ・ジョセフ氷河は1984年以来ゆっくりと成長し、厚くなっていることだ。フランツ・ジョセフ氷河の「反撃」の理由については、一方では南アルプスの降雪量の増加によるものであり、他方では近くの火山の噴火により火山灰が大気中に撒き散らされ、日光を遮って日光が弱まり、氷河の融解が減ったためではないかと考える専門家もいる。

これに触発されて、人々は「伝統的な治療法」、つまり氷河を「キルト」で覆う方法を思いついた。スイスの科学者たちは2004年以来、晩春から初夏にかけてアルプスの氷河を白い防水シートで覆い、初秋に防水シートを撤去してきた。このオイルクロスは化学繊維で作られており、厚さは3〜4mmです。これを氷河に設置すると太陽光を反射し、氷や雪を熱や紫外線から守ることができます。統計によると、この方法により氷や雪の融解を 50% 遅らせることができるそうです。

イタリアの科学者たちもこの「伝統的な方法」を借用した。プレサナ氷河は有名なスキーリゾートですが、近年の氷河の急速な融解により地元の観光業に一定の影響が出ています。そのため、科学者たちは氷河の融解を遅らせるために、氷河スキー場を巨大なゴム製の防水シートで覆うことを提案した。

私の国の四川省、成都から約260キロ離れたところに、200万年以上の歴史を持つ大沽氷河があります。中国の科学者たちは2020年から2024年まで、ここで5年連続で実験を行い、氷河の表面を断熱・反射材の層で覆った。実験の結果、「覆われた」氷河は、「覆われていない」周囲の地域よりも後退速度が著しく遅いことが判明した。科学研究者の協力により、かつては急速に溶けていたダグ氷河は、現在では「氷の強さ」を増しつつある。

04 氷河を救うためのブレインストーミング

「毛布で覆う」というアプローチは、局所的には一定の成果を上げているものの、一部の科学者は、それが「持続不可能な実験」だと考えている。一方で、「氷河を毛布で覆う」には、特に面積が広く地形が複雑な氷河の場合、多くの人的資源、資材、資金が必要になります。高価なだけでなく、操作も難しいです。グリーンランドや南極のような巨大な氷床の場合、それはさらに非現実的です。一方、「氷河を毛布で覆う」という効果は、環境要因によっても左右される可能性がある。高地や強風などの厳しい気候条件下では、毛布は簡単に吹き飛ばされたり破損したりし、氷河に対する保護効果が大幅に低下します。

氷河を毛布で「覆う」ことに加え、科学者たちは氷河を救うための他の多くの方法を考え出してきた。例えば、暖かい海水の浸食により海氷の底も溶けてしまうため、単に「氷河の表面を覆う」だけでは効果がないと考える人もいます。そのため、暖かい海水による氷河の浸食を防ぐために、氷河の周囲の水中に「壁」を建設することが提案されています。氷河の融解を遅らせるために、氷河への物質供給を増やすために氷河表面の雪を人工的に増やすことを提案する人もいます。氷河に多数の小さなガラスビーズ（シリコンベースの材料）を散布して、氷層の太陽光反射を高める実験を行った人もいますが、この方法が二次汚染を引き起こすかどうかはまだ時間をかけてテストされていません。

どれだけ創造的なアイデアがあっても、温室効果ガスの排出を削減するという最もシンプルな答えほど良いものではありません。太陽エネルギーや風力エネルギーなどの再生可能エネルギーを積極的に推進し、化石燃料への依存を減らすことで、温室効果ガスの排出を大幅に削減し、地球温暖化の傾向を遅らせ、間接的に氷河を保護することができます。これは持続可能な保護対策です。

著者: 馬志飛、上級地質エンジニア、中国地質学会会員、天然資源優秀科学普及図書賞受賞者

査読者: 董漢文、中国地質科学院地質研究所研究員、地球システム科学研究センター副所長

制作：中国科学普及協会