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グリーンランド氷床コアプロジェクト（GRIP）は、欧州科学財団（ESF）が主催した研究プロジェクトでした。 [1]このプロジェクトは1989年から1995年まで実施され、掘削シーズンは1990年から1992年でした。[2] 1988年に、このプロジェクトはESF関連プログラムとして承認され、 1989年夏にグリーンランドでフィールドワークが開始されました。[3]
GRIPは、サミットキャンプとしても知られるグリーンランド氷床の頂点で掘削された長さ3000メートルの氷床コアを収集し、調査することを目的としていました。[2]グリーンランド氷床は、南極以外の全氷床と氷河氷 の90％以上を占めています。
このプロジェクトは、ベルンハルト・シュタウファー教授が委員長を務めるベルン大学物理学研究所の運営委員会によって管理された。 [4]資金は、8つのヨーロッパ諸国（ベルギー、デンマーク、フランス、ドイツ、アイスランド、イタリア、スイス、イギリス）と欧州連合から提供された。[4] [3]コアから得られた核同位体とさまざまな大気成分の研究により、チームは過去10万年間の気候変動の詳細な記録を構築することができた。
背景
グリーンランド氷床の質量損失は、人間の活動による気候変動の影響で加速している。[5]氷床と氷河の質量損失は、海面上昇、陸地アルベドの低下、海洋循環パターンの変化を引き起こす。すべての氷が溶けると、海面は約7メートル上昇すると予測されている。[6]氷床氷河の融解による海面上昇は、人々が沿岸地域に住むことを不可能にするだろう。[5]
グリーンランドには古代の陸生堆積物が保存されていないため、氷床の歴史のほとんどは間接的な記録に基づいています。[7]研究者は、限られた古気候データを使用して、グリーンランドの氷の範囲が時間の経過とともに大きく変化していることを示しており、これはサイズの変化がさまざまな物理的環境要因によるものであることを示唆しています。[8]古気候データに基づく最良の推定では、グリーンランドの氷床は、気候変動の悪影響がわずかに増加するだけでも大幅に減少することが示されています。[8] 2020年の研究論文は、グリーンランドを覆う氷床の融解が以前の予測よりもはるかに速く加速することを示唆しています。[9]
結果と発見
核同位体とさまざまな大気成分の研究は、10万年にわたる気候変動の詳細な記録を提供します。1992年に発掘されたGRIPコアの酸素同位体比の分析から、最終氷期にグリーンランドで急激な気候変動が発生したことが明らかになりました。これは20回以上発生しました。さらに、温暖期と寒冷期が交互に繰り返されていることも明らかになりました。GRIPコアの底部付近では、酸素同位体比が急激に変動しており、これは当初、グリーンランドの最終間氷期に激しい気候変動が繰り返されたことを示すものと解釈されました。[10]
テクニック
グリーンランド氷床コアプロジェクトの最初の掘削は、氷河の氷のわずか数百メートルまでしか行われなかった。[11]しかし、1989年から1992年にかけて、GRIPはサミット（ 72°34.74′N 37°33.92′W / 72.57900°N 37.56533°W / 72.57900; -37.56533） のグリーンランド氷床の底まで3029メートルの氷床コアを掘削することに成功した。 [12] 1991年には、長さ783〜2482メートルの氷床コアが掘削され、1992年には岩盤まで氷床コアが掘削された。[13]氷床コアは最初にデンマークのコペンハーゲン大学に運ばれ、-26℃の冷蔵室で保管された。[13]長さ約300～400mmの氷床コア5枚が日本に送られました。[13]氷からは、過去および現在の気候や環境の変化に関する幅広い情報を分析できます。[2]収集された氷河層からは、最大50万年分の証拠が明らかになります。[2]
コア内の同位体とさまざまな大気成分の研究により、10万年以上前まで遡る気候変動の詳細な記録が得られました。その結果、完新世の気候は驚くほど安定していたことがわかりましたが、最終氷河期に急速な気候変動が発生したことも確認されました。コアで観測されたデルタO-18の変動はエミアン期のものと考えられていますが、北グリーンランドのコアを含む他の記録[14]では確認されておらず、もはや気候イベントを表しているとは考えられていません。エミアン期の間氷期の気候は、完新世と同じくらい安定していたようです。
このプロジェクトでは3種類の氷床コアドリルが使用され、主に掘削できる深さが異なっていた。[11]
ハンドオーガー
ハンドオーガーの重量は80kgで、1人で操作でき、氷冠の上部10mから直径74mmの氷床コアを採取するのに役立ちます。[11]
浅いドリル
浅い掘削機は、氷の上から350メートルまでの長さ50メートル、直径74ミリメートルまでのコアを採取することができ、掘削液を必要としません。[11]
ディープドリル
深層掘削機は液体で満たされた穴で作業し、コアを回収することができ、任意の深さで作業することができます。[11]他の掘削機と比較して、作業は比較的遅いです。[11]
関連プロジェクト
GRIP に加えて、グリーンランドでは、グリーンランド氷床プロジェクト (GISP2)、北グリーンランド氷床コア プロジェクト (NorthGRIP)、北グリーンランド エミアン氷掘削 (NEEM) など、いくつかの氷床コア プロジェクトが実施されています。
グリーンランド氷床プロジェクト (GISP2)
当初、GISP2はGRIPによって発見された以前の結果を覆すものと思われた。GRIPコア底部付近の酸素同位体比の急激な変動に基づいて、グリーンランドでは最終間氷期に激しい気候変動が繰り返し発生したという仮説が立てられていた。[10]しかし、GRIPコアの採取地点からわずか30km離れた場所で掘削されたGISP2コアの酸素同位体比データは、GRIPデータと一致しなかった。[15]両コアとも氷床底部の褶曲によって氷層構造が乱されていることが明らかになり、最終間氷期に激しい気候変動があったという解釈は間違っている可能性があることが示された。[15]
GISP2 再構築は比較的古いものです。最近の研究では、GISP2 地点の氷冠の標高変化を考慮して、完新世における気温と Delta-O-18 の関係を評価することについて疑問が提起されています。GISP2 再構築では、完新世における Delta-O-18 と気温の関係が 2 倍に変化しましたが、最近の再構築ではその関係は変化していません。標高の変化は Delta-O-18 の記録に影響を与えますが、古い GISP2 再構築では標高の変化が考慮されていません。[16]
ノースグリップ
NorthGRIPは最終間氷期の氷の採取を目的としたが、氷床の底部は溶けており、サンプルを採掘することはできなかった。[17]その結果、最終間氷期中期に採取できた氷床コアの一部からは現在よりも5℃も高い気温が観測されており、グリーンランド氷床はこのような温暖な気候でも存在していたと考えられる。
網掛けの線は、分析の不正確さと同位体モデルの調整による推定値の不確実性を表しています。[18]
北グリーンランド・エミアン氷河掘削（NEEM）
その後のNEEMプロジェクトでは、GRIPの研究を拡張して、NEEMサイトでの底部融解と褶曲を示す氷床コアを発掘し、最終間氷期全体に関する証拠を提供しました。グリーンランド北部では、最終間氷期が始まる約126,000年前に最も暖かく、気温は現在よりも約8°C ± 4°C高かったです。128,000年前から122,000年前までの6000年間で、氷床の厚さは400 ± 250 m減少し、122,000年前の氷床表面の高度は現在よりも130 ± 300 m高かったです。[19]これは、グリーンランドの暑い夏でさえ氷床が溶けることは極めてまれであることを示しています。むしろ、NEEMの氷床コアから採取されたメタンと希ガスにより、最終間氷期（エミアン期）に氷床表面が溶けたのだ。[19]グリーンランドの氷床コアが気温上昇中に安定を保っていたという事実は、最終間氷期に南極の氷床が縮小し、海面上昇に大きく寄与したことを示唆している。[19]
気候変動
グリーンランド氷床の気候変動への反応を正確に予測するためには、過去の温暖化とその影響に関する長期データを取得し、それに基づいて気候モデルと氷床モデルを改良する必要がある。人為的要因は温室効果ガスなどの環境問題に深く関わっているため、エミアン期の気候変動にも関係している可能性がある。[20]
イーストグリップ
GRIPを含むこれまでの氷床コア掘削プロジェクトは、水平方向の氷の流れが可能な限り小さい場所で実施されました。対照的に、最新のEastGRIP研究は、グリーンランド北東氷河の上流で実施されました。これは、グリーンランドで最も重要な活発な氷河です。[21]
また、初期完新世の温暖期に相当する初期のグリーンランド氷床コアの氷深は非常に脆弱であった。従来のグリーンランド氷床コアから高精度な化学分析データやガス分析データを高時間分解能で収集することはほぼ不可能であった。この困難さを考慮して、EastGRIPは掘削直後に掘削氷を-30℃以下に保つための冷温室を設置し、コア現地処理では数十ミクロンの小さな段差をなくすことで氷床コアの破壊を最小限に抑える努力がなされた。[22]冷気は気泡の膨張を防ぎ、氷の破壊を防ぐ。[22]その結果、脆弱な深度帯からも連続フロー分析が可能な氷床コアが得られ、今後はガスやその他の化学物質のより詳細で正確な分析が可能になると期待されている。
その他のプロジェクト
- 東グリーンランド氷床コアプロジェクト (EastGRIP)
- WAIS ディバイド氷床コアプロジェクト
- 染料3
- キャンプ センチュリー
- 南極氷床コアプロジェクト
- 北極氷床コアプロジェクト
参照
出典
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外部リンク
GRIP のロジスティクスは、デンマークのコペンハーゲン大学ニールス・ボーア研究所の氷と気候センターと呼ばれる組織によって管理されていました。この研究センターは、氷床コア研究に関する Web ページを運営しています。
- http://www.iceandclimate.nbi.ku.dk/research/drill_analysing/history_drilling/central_ice_cores/ 2016-12-21 にWayback Machineでアーカイブ
その他のリンク:
- NCDCからのGRIP情報
- GRIP 出版物リスト