ランドファスト海氷: あなたが聞いたことのない最も重要な氷

南極の海氷の面積は2023年を通じて急減し、その急速な減少に世界中の科学者が驚いている。 一方、大陸の周囲のシートベルトのように、南極沿岸やその周囲に「閉じ込められた」陸地海氷（定着氷）の重要性が注目されている。

Reviews of Geophysics の最近の研究で強調されているように、定着氷はそれ自体の減少を経験していますが、これはそれに関連するさまざまな地球システムのプロセスにとって悪いニュースです。 私たちは著者の何人かに、定着氷の概要、科学者がそれをどのように研究しているか、そしてまだわかっていないことについて尋ねました。

簡単に言えば、定着氷とは何ですか?また、それはどこで発生しますか?

陸氷は（動かないにもかかわらず）「定着氷」とも紛らわしく略されますが、凍った海水から形成される海氷ですが、流氷とは異なり、海流や風に応じて動かないものです。 定着氷は、海岸線自体に固定されているか、一般に、深さ約 400 メートルまでの比較的浅い南極大陸棚に座礁した氷山に固定されています。 一般に、南極の海岸線の周囲に幅50～200キロメートルの不連続な帯を形成しています。 その面積は一般に約 221,000 ～ 601,000 km2 の間で変化するため、海氷全体 (約 300 ～ 1900 万 km2) のかなりの部分を形成しています。

流氷を他の形態の海氷と区別して理解することがなぜ重要なのでしょうか?

流氷と比較すると、定着氷は物理的、生物地球化学的、生態系においてさまざまな明らかに異なる役割を果たします。 たとえば、定着氷はその不動性により、次のようになります。

流氷の形成、進化、崩壊について私たちは何を知っているのでしょうか?

現在、私たちは、大規模な南極の流氷範囲 (2000 年から 2018 年) の 18 年間の連続観測からなる衛星由来のデータセットを持っています。 このデータセットから、急速な氷の形成、最大、崩壊、最小のタイミングを決定できます。 しかし、パックアイスとファストアイスの区別は依然として大部分が手作業で行われており、研究者がファストアイスを「マッピング」するのにかなりの時間がかかるため、マップの客観性が低下します。

局地的スケールでは、大陸の限られた数の地点にある氷質量平衡観測所から、速氷の形成と崩壊の時系列測定が行われていますが、これらは「滑らかな」速氷で見つかる傾向があり、つまり「粗い」領域では、定着氷（つまり、陸上の風によって流氷が固まって形成される氷）については、ほとんど理解されていません。 全体として、定着氷の観測は不連続でまばらで、十分に説明されていません。

なぜこれまでの研究のほとんどが南極の流氷ではなく北極に焦点を当ててきたのでしょうか?

北極の定着氷についての理解を深めるために、次のような多くの要因が集まりました。

過去 1 世紀にわたって、南極の流氷を観察および測定するために、どのようなさまざまな技術が使用されてきましたか?

南極の定着氷に関する最も初期の報告は、英雄的な大航海時代のものでした。 ライトとプリーストリー (1922 年) は、テラノバ探検 (1910 ～ 1913 年) で遭遇した定着氷を正確に地図に描き、「滑らかな」定着氷と「粗い」定着氷の違いについてコメントしました。 現在、定着氷は現場および遠隔地（航空機と宇宙搭載機器の両方）の両方で測定されています。

現場測定には、流氷の成長方法を決定するための氷の質量バランスの観察や、流氷の構造と化学組成を測定するために採取されたコアが含まれます。 遠隔測定には、衛星ベースのマッピングのほか、高度計やその他の技術を使用した厚さの測定が含まれます。 最近、急速な氷の動態を監視するための地上レーダー干渉計が開発され、アラスカの北極海岸で使用されましたが、南極ではまだ使用されていません。

リモートセンシングはどのようにしてより良いデータと、急速な氷の分布、季節性、厚さに関する新たな洞察を提供したのでしょうか?