過去 15 万年の間に、北極海は氷塊によって他の海から主に隔てられていた時期を 2 回、純粋な淡水で満たされていました。研究者たちは、堆積物の地球化学的研究に基づいて、この驚くべき結果に至りました。彼らが説明しているように、これらの期間の終わりに、水塊はおそらく北大西洋に急増して流れ込みました。このような淡水の突然の流入は、原因がまだ明らかになっていない急激な気候変動に光を当てる可能性がある。
陸上では、多くの場所の岩、氷河の谷、氷河の末端のモレーンが、過去 15 万年の寒冷期に地球の北に広がった巨大な氷床の存在を証明しています。しかし、当時の極北の海域の状況はどうだったのでしょうか?陸上とは対照的に、北極海には浮遊氷棚で覆われているという明確な兆候はありません。情報を得るために、アルフレッド・ウェゲナー研究所、ヘルムホルツ極地海洋研究センター（AWI）のウォルター・ガイベルト率いる研究者らは現在、北極海のさまざまな地域、フラム海峡、ノルウェー海域の堆積物コアを調査している。海。彼らの説明によると、層状の堆積物堆積物は過去の氷河期の北極気候の歴史を反映しており、地球化学分析によりサンプル地点の以前の状態について結論を導き出すことができます。
塩水の痕跡はありません
科学者らの報告によると、その結果は次のことを示している。北部の氷床の浮遊延長部は、7万年から6万年前のヴィスワ氷河期に北極海全体を覆い、2度目は15万年から13万年前のいわゆるザーレ氷河期にあった。しかし、特に驚くべき結果は、どちらの時代にも、厚さ900メートルを超える氷塊の下に明らかに大量の淡水が蓄積し、北極海とノルウェー海を完全に形作ったということであった。 「これらの結果により、私たちは氷河期気候における北極海の歴史についての現在の考えを覆そうとしています」とガイバート氏は言う。
この結論の根拠は、2 つの時代の層に同位体が存在しないことでした。「塩分を含む海水では、天然ウランの崩壊により常に同位体トリウム 230 が生成されます。それは海底に堆積しており、半減期が75,000年であるため、そこで非常に長期間検出される可能性があります」とガイバート氏は説明します。したがって、地質学者はトリウム同位体を時計として使用します。 「しかし、今回は、繰り返し発生した、そして何よりも広範な欠如が決定的な手がかりを与えてくれます。私たちが知る限り、これに対する唯一のもっともらしい説明は、北極海が最近の歴史の中で真水で満たされたのはたったの2回だけだということです」 – 液体と冷凍の形で」と共著者である AWI の Jutta Wollenburg 氏は言います。
しかし、いくつかの幅広いつながりによって北大西洋と太平洋とつながっているこの巨大な海洋盆地をどうやって和らげることができるでしょうか?研究者らによると、これは当時の海面の低さと氷のバリア機能によって説明できるという。 「氷河期には世界の海面が現在よりも最大130メートル低く、北極海の棚氷によって水塊の交換が遅くなったと仮定すると、このようなシナリオはもっともらしいと思われる」と共著者は説明する。ブレーメン大学 MARUM 海洋環境科学センターの Rüdiger Stein 氏。
陸地と氷によって隔離されている
具体的には、ベーリング海峡やカナダ諸島のサウンド地域のような浅い海峡は当時干上がっており、流入も流出もできなくなっていました。ノルウェー海では、海底に横たわる氷河舌や氷山が大規模な淡水の流出を阻止した可能性があると研究者らは説明する。彼らによると、北極海盆地にある巨大な淡水貯留層には、夏の氷の融解と北を流れる川が供給されていたという。これらの水塊の一部はおそらく、グリーンランドとスコットランド海嶺のいくつかの接続部を通ってノルウェー海を越えて北大西洋に流れ込み、それによって塩水の流入を妨げたと考えられます。これにより、北極海は徐々に淡水で満たされるようになりました。
「しかし、氷の障壁機構が機能しなくなったとき、ついに重い塩水が北極海に再び流入することができました」とガイバート氏は言う。 「流入すると、軽い淡水が急速に上方に移動し、ある時点で、貯蔵されていた量の淡水がノルウェー海の最も浅い端であるグリーンランド・スコットランド海嶺を越えて北大西洋に注いだのではないかと考えています」 」と科学者は言いました。
彼と彼の同僚が説明しているように、彼らの結果と説明は、これまで不明瞭だった気候現象や過去の海面レベルの原因を明らかにする可能性がある。淡水の突然の放出が急激な変動を引き起こした可能性があるためです。 「最近の地球の歴史において、北極周辺の地球システムにも重大な転換点があったことがここでわかります。私たちの現在の課題は、これらの関連性をより詳細に調査し、北極海に関する私たちの新しい考えが、特に人為的な気候変動のリスクに関してさらなる知識のギャップを埋めるのに役立つかどうかを確認することです」とガイバート氏は結論づけています。
出典: アルフレッド・ウェゲナー研究所、ヘルムホルツ極地海洋研究センター、専門記事: Nature、doi: 10.1038/s41586-021-03186-y
