2017 Fiscal Year Annual Research Report
Understanding the process of dark ice expansion on glaciers in the Arctic region
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15K16120
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| Research Institution | National Institute of Polar Research |
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Principal Investigator |
永塚 尚子 国立極地研究所, 研究教育系, 研究員 (30733208)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 積雪中の黒色炭素 / 氷河暗色化 / クリオコナイト / 走査型電子顕微鏡 / Sr-Nd同位体比 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究では，グリーンランド北西部沿岸域の氷河で採取した暗色不純物に含まれるSr（ストロンチウム）とNd（ネオジム）の同位体比を測定し，氷河上の鉱物が周辺の地質起源であること，それが氷河表面の暗色化に大きく影響していることを明らかにした．これを受けて，昨年度の研究ではグリーランド氷床内陸域に飛来する鉱物の起源を明らかにするため，北東部および南東部の標高約3000m地点の氷床表面で採取された雪氷サンプルに含まれる鉱物粒子のSr-Nd同位体比を測定し，氷床上の鉱物の主な起源が先行研究で示されてきたアジアやアフリカの遠方の砂漠ではなく，グリーンランド東部沿岸域の土壌堆積物である可能性を明らかにした．今後さらなる温暖化の影響を受けて氷床の後退が進み，地表面の露出面積が拡大すれば，内陸域の氷床表面でも不純物によるアルベド低下効果が大きくなる可能性がある．
さらに，氷河暗色化のもう一つの要因として考えられる黒色炭素の特性を理解するため，走査型電子顕微鏡を用いてアラスカ広域で採取された積雪に含まれる黒色炭素の観察を行った．その結果，黒色炭素の粒径や形態は地域によって大きく異なり，例えば北部のプルドーベイでは南部のフェアバンクスやアンカレッジの積雪に比べて粒径が小さく鎖状体の構造を持つ粒子が多く含まれていることがわかった．化石燃料燃焼由来の黒色炭素は，森林火災起源のものに比べて粒径が小さいこと，また排出直後のものは鎖状体構造をもつことが明らかになっており，この北部の黒色炭素は近隣に位置する油田から排出されたものであると考えられる．このような黒色炭素の特徴の違いはその光学特性に影響を与え，さらに氷河表面のアルベド低下効果にも影響を及ぼす可能性がある．以上の成果は現在論文としてまとめており，投稿準備中である．
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