アンカーアイス

アンカーアイスは、世界気象機関によって「その形成の性質に関係なく、海底に付着または固定された水中氷」と定義されています。^{[1]これは、}海底定着氷と呼ばれることもあります。^[2]アンカーアイスは、極寒の時期に流れの速い川、非常に冷たい海水に流れ込む川の河口、嵐の間または嵐の後に気温が水の氷点下になる浅い亜潮間帯、南極の棚氷沿いまたは浮氷舌近くの亜潮間帯、および浅い湖で最も一般的に見られます。^[3]

アンカー アイスは、通常、極寒の時期に流れの速い川で形成されます。水の動きにより、氷の覆いが一貫して形成されない場合があり、水は混合と大気との接触によりすぐに氷点に達します。アンカー アイスの形成に最適な条件が整うと、通常、氷の小板は水柱内および水中の物体上に非常に急速に形成されます。川のアンカー アイスは、小さな綿状の塊の中で互いに付着した多数の小さな結晶で構成される傾向があります。川のアンカー アイスは、流量を大幅に減らしたりタービンを完全に停止させたりして、 水力発電所に深刻な混乱をもたらす可能性があります。

北極の川の河口では、淡水が川底から堆積物を通って海に染み出す場所で、別の形のアンカー アイスが観察されることがあります。アンカー アイスは、海水が川の水の 氷点より低い場合に形成されます。

浅いツンドラ湖では、アンカー アイスが特殊な挙動を示すことがあります。^[2]カナダのヌナブト準州南西部の湖では、水位が低いときに湖底まで凍るのが一般的です。場合によっては、春の雪解け水が氷の下にある湖に流れ込み、氷がドーム状になり、湖岸の周囲に「レーストラック」のようなくぼんだ輪ができ、そこにも雪解け水が溜まります。氷は、浮力が凍結結合力を超えるまで湖底に張り付いたままです。氷が凍結結合力を超えると、氷は突然湖底から剥がれ落ち、平らなシートを形成します。^[2]また、アンカー アイスが完全に雪解け水に沈み、氷床全体に穴が開く場合もあります。シートが最終的に湖底から剥がれると、表面に溜まった雪解け水がこれらの穴から噴出され、湖底の柔らかい部分 (砂またはシルト) に小さなクレーターを形成するのに十分な力で噴出します。この下向きのジェット現象は、ボーフォート海のデルタで以前に説明されており、穴の開いた氷の周期的な潮汐浮力によって引き起こされました。^[4]

アンカー アイスは、寒冷時の嵐の際に、水柱の最上層が強風や波によってかき回されると、浅い潮間帯または潮下帯に形成されることがあります。このタイプのアンカー アイスは主に北極で見られ、水没氷が最大 2 メートルの深さまで基質を完全に覆っているのが観察され、4.5 メートル以上の深さでアンカー アイスが覆われているのが観察されます。

南極の錨氷は、おそらく海洋環境における氷の形成現象の中で最も興味深いものの 1 つです。その形成の一般的なメカニズムは、次のように考えられています。

• 南極の表層水は、潮汐の動きや通常の海洋循環により、大きくて厚い浮氷の塊（棚氷または氷河舌）の下を流れることを余儀なくされています。
• 表面の水が氷の塊の下側を溶かし、水がわずかに淡水化して、水温が深部でのその場の凝固点と平衡状態になります。
• 水は、深部での凝固点（凝固点に対する圧力の影響により、表面での凝固点よりわずかに低い）で、浮遊する氷の塊の下から移流し、さまざまな要因により表面に向かって上昇することがあります。
• 水位が上昇するにつれて、その場の凝固点が上昇し、水はわずかに過冷却状態になります。過冷却状態は、水柱内に微細な氷結晶が形成されることによって緩和されます。
• 氷の結晶は、海洋生物、岩石、人工構造物、または海氷、氷床、浮遊氷河、氷山などの他の氷の形成物を含む水中の物体に融合したり付着したりすることがあります。

南極のアンカー氷結晶は、一般的に直径 2 ～ 10 cm の薄い円形の板状結晶です。不規則な方向に並んだ結晶の大きな塊がアンカー氷層を形成し、海底の大きな動かない物体に付着すると、直径が 4 m にも達することがあります。

海氷の下側に形成されるアンカー氷は、板状氷または凝固氷と呼ばれることが多く、冷たい大気条件によって海氷が冷却されて形成されるアンカー氷と区別するのが難しい場合があります。

南極大陸の沿岸の多くの地域を占める大きな棚氷のため、アンカー アイスは南極では比較的一般的であると考えられています。南極のマクマード湾におけるアンカー アイスの形成に関する研究と観察により、この現象により、海底の深さ約 15 メートルまで定期的に氷が形成され、深さ約 30 メートルまで稀に形成されることがわかっています。

• 
  棚氷は過冷却海水とアンカー氷の形成を引き起こす可能性があります。
• 
  ロープに生えているアンカーアイス。

特に南極では、錨氷が潮間帯 動物相の劇的な分帯化に関係していると考えられています。多くの動物が錨氷の成長によって直接影響を受け、特定の海綿動物は容易に錨氷を成長させ、それによって損傷を受けることがわかっています。錨氷は生物や無生物の物体の上に成長し、それらを海底から持ち上げることもあります。南極では、年間の大半の期間、海は年間海氷で覆われているため、生物がこれに取り込まれる可能性が高く、これが生物の死につながる可能性が高くなります。

南極の特定の場所では、氷棚の表面で多くの生物が実際に発見されており、これはおそらくアンカーアイシング現象によるものと考えられる。^[5]

• 生物は過冷却水に浸されるとアンカーアイスを蓄積します。
• 生物は氷の蓄積により正浮力となり、海底から浮き上がります。
• 生物は氷棚または海氷の下側に浮かび、そこで凍結します。
• 氷の表面が削られ、下側で氷がさらに成長すると、生物は氷を「通過」して運ばれ、ほぼ無傷のまま表面に「堆積」することになります。

• 速い氷

• アンカー氷の形成と川でのラフティング：ビデオツアー
• ヒュー・チザム編 (1911)。「地上氷」 。ブリタニカ百科事典。第 12 巻 (第 11 版)。ケンブリッジ大学出版局。pp. 624–625。