氷河の氷が溶けてしまう前に記録を守ろうとする競争

このストーリーはもともと Yale Environment 360 に掲載されました。

2020年にマルギット・シュヴィコウスキーがスイスのコルバシエール氷河にヘリコプターで向かったとき、何かおかしいことは明らかだった。「とても暑かったんです。標高4,100メートルで、氷点下のはずなのに」と彼女は言う。しかし、氷床コアドリルを運ぶチームは汗をかき始め、雪はベタベタしていた。「『こんなことは今までになかった』と思いました」

シュヴィコウスキーがまだ見ることができなかったが、後に研究室で発見したのは、影響を受けたのは表面だけではなかったということだ。気候変動が氷に浸透し、環境記録としての氷の有用性を台無しにしていたのだ。温暖化により氷解水が作られ、それが滴り落ち、彼女のような研究者が森林火災やその他の環境イベントの歴史的記録として使用している閉じ込められたエアロゾルを洗い流した。彼女は、氷が溶けたせいで「私たちは本当にこの情報を失っている」と言う。

チューリッヒ近郊のポール・シェラー研究所の環境化学者であるシュヴィコウスキー氏は、気候変動で氷河の氷の記録が破壊される前に保存することを目指す共同グループ、アイス・メモリー財団の科学リーダーである。彼らの目標は、20年以内に世界中の20の氷河からコアを採取し、2025年から南極の氷の洞窟に長期保管することだ。氷の洞窟は、氷を華氏マイナス60度（摂氏マイナス50度）近くに保つ天然の冷凍庫だ。このプログラムが始まった2015年以来、彼らはフランス、ボリビア、スイス、ロシア、ノルウェー、イタリアの8か所からコアを採取してきた。しかし、コルバシエールから採取しようとしたコアは失敗に終わり、チームはもう手遅れではないかと自問している。

氷床コアが溶けて混乱するのを絶望的に見守る研究チームは、気候変動が科学的記録に大混乱をもたらしているのを目の当たりにしている唯一の研究者ではない。しかも、その混乱は予期せぬ形で起こることが多い。南極の氷上で隕石を探す地質学者たちは、気温上昇によって任務が妨げられていることに気づいている。氷床から噴出した遺物を研究する考古学者たちは、新たな発見が山ほどある一方で、遺物が腐ってしまう前に取りに行こうと急いでいる。他の遺跡も永久凍土の融解で崩れつつある。

こうした研究者全員に共通しているのは、できるうちに、できることを守ろうとする競争だ。文字通り足元で溶けつつある氷河の上に立つと、「切迫感を本当に感じる」とシュヴィコウスキー氏は言う。

気候変動により、高山の氷河は今や絶滅の危機に瀕しており、氷が増加するよりも速く失われている。世界氷河目録でよく監視されている数十の氷河を調査したところ、氷河の氷の減少ペースは1980年代の年間数インチから2010年代には年間約3フィートに加速していることが明らかになった。約21万5000の山岳氷河を対象とした2023年モデルでは、世界がパリ協定の野心的な最大温暖化目標であるわずか1.5℃だけ温暖化した場合でも、2100年までに氷河のほぼ半分が完全に消滅する可能性があることが示された。

氷河には、木の年輪と同じように、年層があります。頂上では、1 年間で表面に数フィートの雪が積もります。数百フィート下では、数千年も前の氷が重みで圧縮され、薄く流れるような層になり、1 インチ未満の層に 1 世紀分の降雪がたまります。

この氷は、堆積した当時のあらゆる情報を保存しています。鉛汚染の急増はローマ帝国の最盛期に起こりました。花粉の減少は、黒死病の流行中に農業が崩壊したことを示しています。チェルノブイリ原発事故は放射性セシウムの層を残しました。黒色炭素と燃焼したセルロースからできた糖は、世界中の森林火災の活動の変化を示しています。水中のさまざまな酸素と水素の同位体の比率は、当時の気温も明らかにしています。

過去数十年にわたり、多くの山岳氷河のコアが採取され、研究されてきました。科学的手法や研究テーマは時とともに変化するため、研究者は将来の参考のために、たとえば古代 DNA の遺伝学を研究するために、一部のコアやセクションをそのまま保存しています。たとえば、コロラド州にある国立科学財団の氷床コア施設には、82,000 フィートの氷床コアが収集されています。そのほとんどはグリーンランドと南極から採取されたものです。また、北米の山頂の氷河から採取されたものもあります。

オハイオ州立大学の古気候学者エレン・モズリー・トンプソン氏は、氷河の融解の問題は何年も前から明らかだったと話す。2000年に同氏と同僚らがキリマンジャロ山の岩盤を掘削したところ、地表の年代が1950年代のものだった。積雪のピークから50年は雪が消えていた。「私たちのコミュニティの誰もが心配しています」と同氏は言う。

英国南極調査局の氷床コア化学チームに所属する博士課程の学生、ドロテア・モーザーさんは、グリーンランドや南極沿岸部を含む極地でも、融解によって損傷を受けたコアを見たことがあるという。「私は、融解の影響を強く受けたヤング島（南極海）の記録を持っています」と彼女は言う。彼女は現在、損傷したコアからどのような情報をまだ取り出せるか調べている。

モーザー氏は、氷床コアは地球温暖化による融解の増加に対して非常に脆弱であると警告する。「だからこそ、可能であれば氷床コアを回収する必要があるのです」と彼女は言う。

2015年、スイス連邦工科大学の氷河学者ジェローム・シャペラ氏とベネチア大学の化学者カルロ・バルバンテ氏は、絶滅の危機に瀕する山岳氷河から記録用コアを採取するためにアイス・メモリー財団を設立した。「アイス・メモリーは、これらの氷河が消滅する前に、その呼びかけに応えようとしているのです」と、財団のメンバーではないモズリー・トンプソン氏は言う。

シュビコウスキー氏によると、高山地帯でコアリング作業を行っているチームは世界中で12チームにも満たない。こうした人里離れた場所に機材を運び上げるには技術と決意が必要で、多くの場合は登山家と協力する必要があるという。作業は遅々としている。そして、収集作業が半分しか進んでいないコルバシエールでの作業では、一部の遺跡から完全な記録を得るにはもう手遅れかもしれないことが明らかになった。

研究チームはコルバシエールから約60フィートのコアを採取しただけで、期待していた岩盤まで260フィートの採取には至らなかった。これは、ドリルが溶けて再凍結した氷に引っかかってしまったためだ。そして、この切り詰められた2020年のコアと、同じ場所から採取した2018年のサンプルを比較したところ、記録が破損していたことが判明した。気温の記録は保存されていたが、2018年のコアで確認された硝酸塩、硫酸塩、アンモニアの急上昇は、2020年までに洗い流されていた。研究チームは、融解水の累積効果が原因だと考えている。より深い氷も損傷を受けているかもしれないし、受けていないかもしれない。

研究チームは、他にどれだけの氷河が影響を受けているか全く見当がつかない。シュビコウスキー氏によると、研究チームが最近ノルウェーのスヴァールバル諸島から採取した氷河コアも同様に混濁していたが、2021年にアルプスのモンテローザから採取した氷河コアは無傷のようだ。「ほとんどの氷河がすでに影響を受けているのではないかと心配しています」と同氏は言う。「何ができるか見ていきます」

氷河の氷に残る古代の記録の消失は、考古学者にとっても憂慮すべき事態だ。考古学者は、それらの痕跡を過去の社会の行動や彼らが直面した環境条件を解明するために利用している。もちろん、考古学者には別の研究材料もある。それは、人間の遺物だ。これらを見つけるために、彼らはしばしば氷の塊、つまり数千年前の風で吹き飛ばされた雪の堆積物に目を向ける。ユーコン準州の観光文化省の考古学者クリスチャン・トーマスは、そのような塊は一般的に伝統的な夏の狩猟場と重なるため、古代の武器がそこで見つかることが多いと語る。

氷原から最初に発見されたのは、1914年の特に温暖な年にノルウェーで発見された矢だった。ノルウェー文化遺産局の氷の秘密プログラムの共同責任者であるラース・ホルガー・ピロ氏によると、発見は1990年代まではランダムかつ時折だったが、氷が溶ける速度とともに発見が加速したという。「後退する氷からこれらすべての遺物が出てくるまで、人間が高山をどれほど激しく利用していたかはわかりませんでした」と彼は言う。「そういう意味では、私たちが地球温暖化の恩恵を受けている可能性は低いのです。」

ピロ氏が2006年に独自の調査を開始して以来、発見物と遺跡の数は爆発的に増加しており、2006年には数百件の発見物と10か所未満の遺跡から、2023年には69か所から4,000件以上の発見が見込まれているという。中には6,000年前に遡る品物もある。さらに矢、衣類（1,700年前の鉄器時代のチュニックや3,400年前の初期青銅器時代の靴など）、さらには先史時代のスキー板まで発見されている。こうした品々は「時が止まったように」新品同様の状態であることが多いとピロ氏は言う。「しかし、いったん風雨にさらされると、時間はどんどん過ぎていき、発見・保存されなければ（分解して）失われてしまう」

「私たちの氷原遺跡は危機に瀕していると考えられています」とトーマス氏は言う。彼はユーコン準州の氷原遺跡が今後20年から30年は存続できないと予想している。ユーコン準州とノルウェーの両方で、科学者たちは考古学的発見物をできるだけ早く収集しようと努めている。

人類の歴史のマーカーが消されつつある一方で、太陽系の歴史のマーカーである隕石へのアクセスについても懸念する研究者がいる。月、火星、小惑星帯から採取された数インチサイズのこれらの岩石には、天体の元素組成や起源に関する重要な証拠が含まれている。これらの岩石は地球のいたるところに落下するが、白い雪を背景にすると最も見つけやすい。何百もの隕石が毎年南極の広大な表面に落下し、数千年の間に、氷の上に置かれた宇宙の岩石の数は推定30万～85万個に上る。研究者は通常、氷の流れによって隕石が地表に運ばれ、新雪が降って隕石が隠れない「ブルーアイス」原から、年間約1,000個の隕石を収集する。

ブリュッセル自由大学の氷河学者ハリー・ゼコラリとベロニカ・トレナールは、人工知能モデルを使用して、これらの岩を探すのに最適な場所を地図に描き出そうとした。彼らの研究により、温度が隕石が見つかる場所を決定する主な要因であることが明らかになった。理由は単純で、黒い岩は太陽の熱を吸収する。トレナールによると、気温がほんの少しの間上昇するだけで、隕石はその下の雪を溶かして沈むことができるという。氷の張った車道に投げ込まれた砂利が日中の暑さで小さな穴を掘るのと同じである。

研究チームは、毎年約 5,000 個の隕石がこのようにして見えなくなると推定しており、気温が 10 分の 1 度上昇するごとに、失われる隕石の数はさらに 5,000 個増える。今世紀末までには、南極の氷上に残っている隕石の 25 ～ 75 パーセントが科学的情報とともに見えなくなる可能性があると研究チームは予測している。

アイス・メモリー財団は、氷床コアの収集と保管という使命を続けている。しかし、それは困難な道のりだ。2022年にキリマンジャロから、そして最近ではタジキスタンからコアを採取する計画があったが、どちらも失敗に終わったとシュヴィコウスキー氏は言う。これらの山に登り、サンプルを持ち帰るために必要な許可、人員、資金を調整するのは難しい場合があるのだ。

研究チームは、南極に氷床コアを保管する許可を得ている。今年 11 月には、東南極にあるフランスとイタリアの共同研究基地であるコンコルディア基地に気球を輸送し、気球を膨らませてその上に雪を積んで、車で入れる大きさの氷の洞窟を作る予定だ。氷床コアは 2025 年末に輸送される予定で、温度を一定に保つために断熱箱に保管される。この洞窟は少なくとも 10 年間は安定しており、その後は必要に応じて同様の洞窟をもう 1 つ建設できる。

もちろん、寒さを見つけるのに南極に行く必要はありません。デンバーにある国立科学財団の氷床コア施設など、そのような低温を維持できる冷凍庫はたくさんあります。しかし、シュビコウスキー氏は、これらの施設はエネルギーを使用し、温度の変動や故障に弱いと指摘しています。2017年には、まれに起こる二重の故障により、アルバータ州にあるカナダ氷床コアアーカイブの冷凍庫が約100度F（40度C）まで温度が上昇しましたが、適切なアラームは作動しませんでした。貴重なコア部分がいくつか溶けました。別の出来事では、トーマス氏によると、ユーコン準州のウォークイン冷凍庫が故障したときにも氷が失われました。

シュヴィコウスキー氏は、物流上の考慮は別として、国家の所有ではない場所に氷を保管することには利点があると言う。「南極は平和と研究の大陸です」。彼女はただ、山岳氷河に早く到着して氷を保管したいだけだ。「とても心配です」と彼女は言う。「私たちはそんなに速くは行けません。簡単ではありません」