【研究領域課題番号】20H04327 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

メタン / 氷床コア / 完新世 / 温室効果ガス / 気候変動 / グリーンランド / 南極

【研究成果の概要】

2020年度はグリーンランドのNEEM氷床コアから、過去1万年間のメタン濃度のほか、合計8成分（CH4濃度, N2O濃度, CO2濃度, δ15N-N2, δ18O-O2, O2/N2, Ar/N2, 空気含有量）の大気組成データの取得を進めた。グリーランドの氷床コアに共通して、完新世の多くの期間に相当する深度帯は、割れやクラックが多く氷の質が悪いという特徴がある（ブリットルゾーンと呼ばれる）。微小なクラックに現在大気が混入したりすることで汚染が発生しやすく、先行研究においてブリットルゾーンではメタン濃度を高精度で分析することが難しいという問題点があった。本研究で用いたNEEM氷床コアも600 -1300m深（約2500-10000万年前）がブリットルゾーンに該当し、氷の質が極めて悪い試料が散見されたが、セラミックナイフを用いて丁寧にクラックを除去したり、真空引き時間を海外の研究機関の6倍の長さにするなどの工夫を凝らすことで、ブリットルゾーンにおいても汚染の影響を低減した質の高いメタン濃度の測定に成功した。ガスクロマトグラフによる分析については、試料容器交換時にわずかに混入する大気を完全に排除するための真空排気装置を新たに設置し、試料導入箇所の真空度を高めた。これらの工夫により、メタン濃度を3ppb（1σ）という高精度で安定して取得することに成功した。また、東北大学において、国立極地研究所で使用しているガスクロマトグラフ用標準ガス（CH4, N2O, CO2）の濃度を東北大学の温室効果ガス測定装置で分析し、標準ガス濃度スケールの相互検定を実施した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31

【配分額】17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】16H02224 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

氷床 / 力学 / 気候変動 / 数値モデル / グリーンランド

【研究成果の概要】

本研究では氷床数値モデルSICOPOLISに複数の大気大循環モデルに基づく大気・海洋強制を適用し、グリーンランド氷床の将来変動を解析した。その結果、2015～2100年の海水準上昇寄与は、温暖効果ガスが継続的に排出されるとしたRCP8.5/SSP5-8.5シナリオでは133.0 ± 40.7 mm 、排出抑制を仮定したRCP2.6/SSP1-2.6シナリオでは48.6 ± 6.2 mm であることが示された。さらに、新しいグリーンランド地殻熱流量マップを作成し、巨大な底面渓谷地形が氷底水流に与える影響の解明、ボードイン氷河とNEEM掘削サイトにおける局所的な流動状態の解析を行った。

【研究の社会的意義】

地球上に存在する淡水の大部分は、グリーンランドと南極の氷床に氷として蓄積されており、その総量は海水準に換算して約65 mとなる。現在進行する人為起源の地球温暖化を背景として、氷床の変動とその動力学は、人類社会に直結した重要な研究課題である。本研究の成果は、国連のIPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）が取り組む次期IPCCレポート（AR6）に提供され、地球環境の変動予測の精緻化に貢献するものである。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】29,770千円 (直接経費: 22,900千円、間接経費: 6,870千円)

【研究分野】気象・海洋物理・陸水学

【研究領域課題番号】22244058 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

氷床 / 棚氷 / 力学 / 数値モデル / 南極 / グリーンランド / 気候変動 / 海面上昇 / グレーンランド

【研究成果の概要】

本研究では、南極とグリーンランド氷床の過去と将来の変動を、数値モデルによって解析した。重要な成果として、最終氷期（2万年前）における南極氷床の棚氷が現在よりも小さかったにも関わらず、その底面融解量が現在よりも大きかったことが判明した。我々はこの数値モデルを用いて、様々な温暖化シナリオの下で将来の氷床変動を見積もる国際プロジェクトSeaRISEに参画した。その結果、最も大きな気候変動シナリオRCP8.5における100及び500年後の海水準上昇への寄与は、南極氷床が0.1及び1.5 m、グリーンランド氷床が0.2及び2.0 mと示された。これらの成果はIPCC AR5の記述に引用された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31

【配分額】36,790千円 (直接経費: 28,300千円、間接経費: 8,490千円)