Subglacial landscape reveal potential future glacial lakes in the Southern Andes
本研究は、南アンデスにおける氷河下地形の初の地域的な再構築を提示しており、同地域の後退する氷河が、将来的に約300 km³の水を貯留可能な3,900以上の潜在的な湖を残すことを明らかにしており、これは将来の淡水資源および突発的洪水災害に対して重大な影響を及ぼすものである。
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温暖化する気候の下で山岳氷河が後退するにつれ、それらがかつて覆っていた土地が露出していきます。この露出した地面は必ずしも平坦ではありません。何世紀にもわたる氷の移動によって、川が峡谷を刻むように、基盤岩には深い窪みや盆地が刻まれています。氷が消失すると、これらの窪みに融解水が溜まり、新たな湖を形成することがあります。この変容は単なる景観の変化ではありません。それは山岳地域における水の流れを再構築し、突発的な洪水の予測リスクを変え、最終的に海洋に到達する水の量を変化させます。下流に住むコミュニティにとって、将来どこにこれらの湖が形成され、どれほどの水を蓄えることができるかを理解することは、安全と生存に関わる問題なのです。
研究チームは、チリの乾燥した北部から南米の南端まで延びる巨大な山脈である南アンデス山脈の氷の下に隠された地形を、新たにマッピングしました。現在の氷の衛星画像と、地上で新たに取得された詳細なレーダー測定値を組み合わせることで、彼らは数千もの氷河の下に隠された基盤岩の形状を再構築しました。彼らの研究は、氷が溶け去るにつれて間もなく露出することになる、広大で目に見えない地形を明らかにしています。この研究は、将来これらの湖がどこに現れるかについての初の地域的な全体像を提供し、それらがどれだけの水を蓄えることができるかを推定しています。
研究者たちは、南アンデスには合計で約5,961立方キロメートルの氷の体積があることを発見しました。もしこの氷がすべて溶けて海に流れ込んだ場合、世界の海面を約14.8ミリメートル上昇させることになります。しかし、物語は海では終わりません。氷が後退するにつれ、基盤岩には湖になり得る3,951の明確な凹地が露出します。これらの将来の湖は、299立方キロメートル近い水を蓄える潜在能力を持っています。これはかなりの量であり、この地域の全氷体積の約5パーセントに相当します。実際、この捕捉率は、将来の湖が溶ける氷のより小さな割合しか保持しない他の山脈と比較して、異常に高いものです。
これらの将来の湖の分布は決して均一ではありません。大部分は山脈の南部、具体的にはパタゴニアの3つの巨大な氷原の中に位置しています。これら3つの巨大な氷体は、この地域の全氷体積の97パーセント以上を占め、潜在的な湖容量のほぼすべてを保持しています。対照的に、氷河がより小さく高標高に位置する乾燥した北部のアンデスでは、形成される湖ははるかに少なくなります。しかし、これらの北部地域においては、たとえ少量の新しい貯水であっても極めて重要となる可能性があります。サンティアゴ市とその700万人の住民の拠点である中央アンデスは、その水供給を氷河の融解水に大きく依存しています。研究によれば、この地域で露出する窪みは、既存の主要な貯水池の容量に匹敵するほどの水を蓄えることができ、近年この地域を襲っている深刻な干ばつに対する潜在的な緩衝材となり得ることが示されています。
この地図を作成するために、科学者たちは単に氷の下の地面の形を推測したわけではありません。彼らは、氷がどのように流れるかという物理的特性に基づいた手法を用いました。氷は、自重によるストレスが大きすぎると変形する塑性材料のように振る舞います。氷河の表面の傾斜を測定し、48の異なる氷河から収集された数百キロメートルの新しいレーダーデータでモデルを校正することで、チームはかつてないほど正確に氷の厚さを算出することができました。彼らはまた、すでに後退した氷河の場所に関する情報を使用して、残された氷の縁付近の基盤岩の形状を推論しました。このアプローチにより、詳細な氷河下地形図を作成することができ、それを用いて水を保持するのに十分な深さを持つすべての凹地を特定することができました。
結果は、南アンデスが将来の氷河湖形成の世界的なホットスポットであることを裏付けています。研究者たちは、これらの湖が約298.6立方キロメートルの水を蓄えると推定しています。この体積の大部分はパタゴニアの深く激しく侵食された盆地に集中していますが、北部の小さな湖は水セキュリティにおいて戦略的な価値を持っています。研究はまた、これらの新しい湖に伴う危険性も強調しています。氷河が深い湖の中で終わる場合、水が氷の融解と破壊を加速させ、急速な後退を招くことがあります。さらに、これらの湖は自然のダムを破裂させ、壊滅的な洪水を引き起こす可能性があります。新しい地図は、まさにこれらの深い盆地がどこにあるかを特定しており、科学者や計画立案者が、そのような災害が最も発生しやすい場所を予測することを可能にします。
この目録は、これらの湖がいつ形成されるかの予測ではなく、氷が完全に消失した後の最大潜在規模を示す地図です。これらの湖の実際の水量は、時間の経過とともに堆積物がどのように堆積するか、また氷河がいかに速く後退するかによって決まります。それにもかかわらず、この地図は、水の資源と自然災害の未来を理解するための物理的な基礎を提供します。氷の下に隠された景観を明らかにすることで、本研究は氷河が消失するにつれて現れる「水の塔」を明確な視点で見せ、変わりゆく水文学的な未来に対してコミュニティが備えるための助けとなります。
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