氷の桟橋

氷桟橋または氷埠頭は、南極で船の荷降ろしを補助するために使用される人工構造物です。これは、囲まれた領域に海水をポンプで送り込み、水を凍らせることによって構築されます。この手順を数回繰り返すことで、さらに層が構築されます。最終的な構造物の厚さは数メートルになり、コンテナトラックを支えるのに十分な強度があります。 ディープフリーズ作戦の人員は、1973年に南極最南端の海港^[1]であるマクマード基地に最初の浮き氷桟橋を建設しました。 ^{[2] [3] [4]}氷桟橋は、 77°50′S 166°40′E / 77.833°S 166.667°E / -77.833; 166.667にあるマクマードの天然港であるウィンタークォーターズ湾で、毎年夏に使用されています。港はロス島の南端に位置しています。

歴史的には、砕氷船が流氷をくぐって航路を開いた後、毎年夏に貨物船とタンカーの2 隻の補給船が氷桟橋に到着します。氷桟橋の主な機能は、貨物トラックが補給船の横に来て貨物を受け取ったり降ろしたりするためのプラットフォームを提供することです。岸に取り付けられた鋼鉄ケーブルがドックを固定位置に保持します。

港湾職員は埠頭に到着した貨物をマクマード基地、近くのスコット基地、遠くは南極点の野営地に配送する。輸入品には、南極で生活し働く人員を支えるために必要なほぼすべての物資が含まれる。輸出品は、野営地で収集された科学的な氷床コアサンプルや人間の排泄物から、米国に持ち帰って処理される壊れた機器やリサイクル可能な物資まで多岐にわたる。

氷桟橋の寿命は通常 3 年から 5 年です。氷桟橋が使用できなくなったら、砕氷船が桟橋を海まで曳いて漂流させます。

マクマード基地の氷上桟橋に停泊する船舶は、砕氷船がアッパーマクマード湾からウィンタークォーターズ湾までの航路を開くことに頼っています。季節条件に応じて、1隻以上の砕氷船が通常8〜50マイル（80 km）の長さの航路を開きます。^[5]

しかし、2005年に砕氷船はマクマード湾への進入を阻む90マイル（140 km）以上の流氷に遭遇した。 [ ^6]氷の蓄積は、長さ100マイルの氷山（B15A）がアッパーマクマード湾付近で座礁したときに発生した。最終的に2隻の砕氷船がウィンタークォーターズ湾への航路を突破した。

航路は、マクマード基地の非常に辺鄙な港に寄港する数少ない年間補給船や調査船のための航路となっている。補給船の到着に備えて、砕氷船が桟橋の海側に均一な縁を維持することが含まれる。船長は砕氷船を操縦し、船首を巨大な破城槌のように使って桟橋のギザギザの縁を削り取り、船がドックに係留しやすくする。^[2]

軍が氷の桟橋を発明する前、米軍の船はマクマード湾の臨時氷港で貨物を降ろしていた。当時の船は季節的な流氷のそばに停泊し、軍の港湾労働者が大きな雪そりに貨物を降ろした。その後、機械操作員が雪上車やトラクターを使って貨物を氷の上をマクマードまで牽引したが、これは困難で危険を伴う作業だった。石油、ディーゼル燃料、ガソリンを積んだタンカーは港から10マイル（16km）も離れた場所に停泊し、燃料を陸に汲み上げなければならなかった。^[7]

1964年から、砕氷船がウィンタークォーターズ湾への航路を開き、そこで船を定着氷（南極のロス棚氷のような海岸や氷壁に付着した海氷の一種）に係留するようになった。しかし、定着氷への係留は望ましくない結果をもたらした。船から排出される温水が、毎年約3平方キロメートルの割合で氷を侵食したのだ。^[2]

その結果、港湾当局は1972年に鋼鉄製の桟橋を建設したが、嵐の波ですぐに破壊された。建設業者はその同じシーズンに代替案を思いついた。彼らは氷の塊を作り、それをマットやわらで覆い、1973年秋に港に停泊したタンカーの防舷材として使用した。この氷防舷材は、現代の氷桟橋の先駆けとなった。^[8]

マクマードの桟橋に匹敵するものがないわけではない。1987年、作業員らは北極海に面したアラスカに隣接する極東のチュクチ半島にある小さな港、ミス・シュミッタに同様の桟橋を建設した。^[9]そしてマクマードと同様に、北極の氷の桟橋は船が岸に近づいて貨物を積み込むことを容易にした。旧ソ連で建設された桟橋は長さが700メートル以上あった。

マクマード基地に配備された氷防護桟橋は、氷防護柵の原型以来、精巧さと規模が拡大している。現在の桟橋は、長さ約800フィート（240メートル）、幅約300フィート（91メートル）、厚さ22フィート（6.7メートル）である。^[10]艦隊の運用要員は冬の間に浮き桟橋を建設する。彼らは、流氷の厚さが約0.6メートル（2.0フィート）に達した後、マクマード湾の自然に凍った海水の上に桟橋を建設する。^[11]

その後、作業員は、間もなく氷の桟橋となる部分の周囲に沿って、数フィートの深さまで雪の土手を築きます。次に、大容量ポンプで流氷に海水を約 10 cm (3.9 インチ) の深さまで注ぎます。海水は通常 24 時間以内に完全に凍結します。作業員は、厚さが 1.5 m (4.9 フィート) になるまで、この浸水を繰り返します。

次に、氷の桟橋に埋め込まれた 2 インチ (50 mm) の鋼管に、長さ約 2,100 m (6,900 フィート) の 1 インチ (25 mm) の鋼ケーブルの補強マットを固定します。国立科学財団の許可文書によると、桟橋全体の建設には約 6,300 m (20,700 フィート) の鋼ケーブルが必要です。

作業員は、この工程をあと 3 回繰り返し、氷の桟橋の厚さが約 6.7 メートル (22 フィート) になるまで続けます。最終的な氷の桟橋に約 4 インチの深さまで穴を開けた木製の電柱が、桟橋への電気と電話の供給を支えます。さらに、最終建設段階では、作業員が氷の端に短いポールを設置し、桟橋をマクマードの岸に固定するボラードとして機能します。桟橋の上には 15 ～ 20 センチメートル (6 ～ 8 インチ) の火山性砂利の層が敷かれ、滑り止めの表面となり、夏の太陽から氷を守ります。

経験上、氷の桟橋の寿命は 3 ～ 5 年です。応力亀裂や浸食などの要因により、寿命は短くなります。さらに、高潮、波の作用、船舶との接触、船舶からの温水の排出により、桟橋の海側の端が劣化します。

世界最南端の港の氷上桟橋の運用は、これまでも事故がなかったわけではない。主な脅威は、高波や海のうねりを伴う陸からの風であり、これらは氷上桟橋に深刻な損傷を与える可能性がある。例えば、1993 年には、強風と激しいうねりにより埠頭に大きな亀裂が発生した。国立科学財団 (NSF) の報告書によると、荒波により桟橋の各セクションが数フィート移動した。^[12]結果として生じた損傷により、修理のために車両が桟橋に上陸することができなくなった。

翌週、さらなる嵐が氷、泥水、海水を桟橋に押し寄せ、桟橋の約半分が浸水し、状況はさらに悪化した。NSF の報告書によると、桟橋の海側の浸水は 3 ～ 6 フィートの高さに達し、ほぼ即座に凍結した。嵐による被害を修復する戦略には、追加の拘束ケーブルを追加し、その後定期的に浸水させて氷の厚さを増やすことが含まれていた。

マクマード基地の氷桟橋が損傷した注目すべき事件には、10年前の出来事がある。1983年に貨物船USNSサザンクロスがウィンタークォーターズ湾に停泊したとき、氷桟橋は4シーズン使用されていた。ディープフリーズ作戦の関係者は、貨物船がニュージーランドのポートリトルトンからマクマードまで1シーズンに2回という前例のない補給便を運べるように、桟橋の耐用年数を延長するよう圧力をかけた。^[13]しかし、氷桟橋の耐用年数を延ばす努力の結果、貨物トラックが氷を突き破った。コンテナの上に立っていたトラックの運転手は安全な場所に飛び降り、軽傷を負った。

2010年に起きた最近の事件は、10年に一度の嵐が吹き荒れ、白い波が桟橋を海に流した時だった。桟橋は、ジェームズウェイ小屋、電柱、ボラード、その他の機材がそのまま残されたまま失われたと思われた。2011年の南半球の夏に発見された機材は、ヘリコプターでマクマード基地に運ばれた。追跡ビーコンは、海に流されたアイスピアに残された。^[14]

氷桟橋のメンテナンスは南半球の夏の終わりに始まります。機器のオペレーターは砂利を取り除き、次のシーズンに備えて保管します。砂利を取り除くことで、砂利の断熱性が冬の間に氷のさらなる厚化を妨げないようにします。冬季の作業には、桟橋から断熱雪を除雪し、桟橋に海水を流して氷の強度を維持することが含まれます。

しかし、桟橋が使用できなくなった場合、南極保護法の許可により砕氷船が氷桟橋をマクマード湾まで曳航し、流すことが可能です。投棄の準備には以下のものが含まれます。

• 軽石の表面が除去される
• 木の棒は氷の表面のすぐ上で切断されます
• すべての機器、材料、残骸が取り除かれます

海上に放出された後、海流と南風によって氷の桟橋はロス海に向かって北へ流れ、南極海の周極海流に巻き込まれる。桟橋に取り付けられたビーコンは追跡を可能にし、船舶への警告として機能する。桟橋は流氷と混ざり合い、最終的には溶けてしまうが、NSFの推定によると、そのプロセスには何年もかかる可能性がある。その結果、建設に使用された約21,000フィート（6,400メートル）の1インチ（25ミリメートル）の鋼鉄ケーブルと650フィート（200メートル）の2インチ（51ミリメートル）のパイプが海底に沈んだ^[15]。

米国政府の報告書は、氷の桟橋で使用された未処理の木製支柱の運命についてさまざまである。いくつかの例では、木材は沈むように重しが付けられていると報告されている。しかし、1999 年の海洋投棄許可書には、「短い木製の支柱は数か月間海に浮かんだ後、水に浸かり、最終的に海底に沈む」と記されている。

• 南極の太陽。
• 連邦登録環境文書
• ザ・プレス、ニュージーランド、クライストチャーチ。
• シアトル・ポスト・インテリジェンサー。
• USAトゥデイ

南緯 77°50′ 東経 166°40′ / 南緯 77.833° 東経 166.667° / -77.833; 166.667