パタゴニアにおけるカービング氷河末端と湖との相互作用

• 研究課題/領域番号: 16H05734
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 海外学術
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 杉山 慎 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (20421951)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
• キーワード: カービング氷河 / 氷河湖 / パタゴニア / 氷河流動 / リモートセンシング / 環境変動 / 海洋物理・陸水学 / 国際研究者交流 / 人工衛星

研究成果の概要

南米チリ・アルゼンチン国境に位置するパタゴニアでは、淡水性カービング氷河（湖に流入する氷河）が急速に縮小して海水準上昇に影響を与えている。本研究では、研究事例の少ないこれらの氷河に着目し、急激な氷河変動とそのメカニズム、氷河・湖相互作用の解明に取り組んだ。現地観測の結果、湖底付近に冷たい氷河融解水が停留して水中融解が抑制されること、氷末端の水中融解が氷河の季節変動を駆動すること、カービング（氷山分離）による津波の規模から氷山の質量を推定できること、などが明らかになった。また人工衛星データの解析によって近年の氷河変動（末端後退、氷厚減少、流動変化）の定量化に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

将来の海水準上昇を正確に予測する上で、パタゴニアにおける氷河変動は重要な不確定要素である。本研究の成果は、同地域で急速に縮小する淡水性カービングの変動を定量化し、そのメカニズムの理解を推し進めるものである。特に、急速な変動の原因と考えられる湖との相互作用に関して、水中融解とその季節性、湖水の温度構造、カービングフラックスの推定方法など、新しい知見を見出した。これらの結果は、パタゴニアおよび世界各地における淡水性カービング氷河の変動予測に貢献するものである。

研究成果

• [国際共同研究] Universidad Austral de Chile/Universidad de Magallanes(チリ)
• [国際共同研究] カラファテ氷河博物館(アルゼンチン)
• [国際共同研究] アラスカ大学(米国)
• [国際共同研究] Universidad Austral de Chile/Universidad de Magallanes(チリ)
• [国際共同研究] カラファテ氷河博物館(アルゼンチン)
• [国際共同研究] Austal University/University of Magallanes(チリ)
• [国際共同研究] Muse del Hielo Glaciarium(アルゼンチン)
• [国際共同研究] Austral University/University of Magallanes(チリ)
• [国際共同研究] Museo del Hielo Glaciarium(アルゼンチン)
• [雑誌論文] Tides modulate crevasse opening prior to a major calving event at Bowdoin Glacier, Northwest Greenland (2020)
  • 著者名/発表者名: van Dongen, E., G. Jouvet, A. Walter, J. Todd, T. Zwinger, I. Asaji, S. Sugiyama, F. Walter and M. Funk
  • 雑誌名: Journal of Glaciology 巻: 66 号: 255 ページ: 113-123
  • DOI: 10.1017/jog.2019.89
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Englacial Warming Indicates Deep Crevassing in Bowdoin Glacier, Greenland (2020)
  • 著者名/発表者名: Seguinot Julien、Funk Martin、Bauder Andreas、Wyder Thomas、Senn Cornelius、Sugiyama Shin
  • 雑誌名: Frontiers in Earth Science 巻: 8 ページ: 65-65
  • DOI: 10.3389/feart.2020.00065
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Glaciological traverse across the Southern Patagonian Icefield（南パタゴニア氷原の横断） (2019)
  • 著者名/発表者名: Minowa, M., M. Schaefer, P. Skvarca, S. Matoba, G. Gacitua
  • 雑誌名: 氷河情報センター 巻: 37 号: 0 ページ: 47-56
  • DOI: 10.5331/bgr.19R03
  • NAID: 130007798077
  • ISSN: 1345-3807, 1884-8044
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 南パタゴニア氷原Pio XI 氷河の近年の流動速度と末端位置の変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 波多俊太郎, 杉山慎, 古屋正人
  • 雑誌名: 北海道の雪氷 巻: 38 ページ: 31-34
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Calving flux estimation from tsunami waves (2019)
  • 著者名/発表者名: Minowa Masahiro、Podolskiy Evgeny A.、Jouvet Guillaume、Weidmann Yvo、Sakakibara Daiki、Tsutaki Shun、Genco Riccardo、Sugiyama Shin
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 515 ページ: 283-290
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2019.03.023
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tide-modulated ice motion and seismicity of a floating glacier tongue in East Antarctica (2019)
  • 著者名/発表者名: Minowa Masahiro、Podolskiy Evgeny A.、Sugiyama Shin
  • 雑誌名: Annals of Glaciology 巻: 60 号: 79 ページ: 57-67
  • DOI: 10.1017/aog.2019.25
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Subglacial water pressure and ice-speed variations at Johnsons Glacier, Livingston Island, Antarctic Peninsula (2019)
  • 著者名/発表者名: SUGIYAMA SHIN、NAVARRO FRANCISCO J.、SAWAGAKI TAKANOBU、MINOWA MASAHIRO、SEGAWA TAKAHIRO、ONUMA YUKIHIKO、OTERO JAIME、VASILENKO EVGENY V.
  • 雑誌名: Journal of Glaciology 巻: 65 号: 252 ページ: 689-699
  • DOI: 10.1017/jog.2019.45
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Seasonal ice-speed variations in 10 marine-terminating outlet glaciers along the coast of Prudhoe Land, northwestern Greenland (2019)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara Daiki、Sugiyama Shin
  • 雑誌名: Journal of Glaciology 巻: 66 号: 255 ページ: 25-34
  • DOI: 10.1017/jog.2019.81
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Contrasting thinning patterns between lake- and land-terminating glaciers in the Bhutan Himalaya (2019)
  • 著者名/発表者名: Tsutaki, S., K. Fujita, T. Nuimura, A. Sakai, S. Sugiyama, J. Komori and P. Tshering
  • 雑誌名: The Cryosphere 巻: 13 号: 10 ページ: 2733-2750
  • DOI: 10.5194/tc-13-2733-2019
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Underwater Ice Terrace Observed at the Front of Glaciar Grey, a Freshwater Calving Glacier in Patagonia (2019)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama Shin、Minowa Masahiro、Schaefer Marius
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 46 号: 5 ページ: 2602-2609
  • DOI: 10.1029/2018gl081441
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Response of the flow dynamics of Bowdoin Glacier, northwestern Greenland, to basal lubrication and tidal forcing (2019)
  • 著者名/発表者名: Seddik, H., R. Greve, D. Sakakibara, S. Tsutaki, M. Minowa, and S. Sugiyama
  • 雑誌名: Journal of Glaciology 巻: - 号: 250 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1017/jog.2018.106
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 南極氷床 : その変動と海洋との相互作用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 杉山慎
  • 雑誌名: 低温科学 巻: 76 ページ: 169-177
  • DOI: 10.14943/lowtemsci.76.169
  • NAID: 120006466499
  • ISSN: 1880-7593
  • 年月日: 2018-03-31
• [雑誌論文] Glacier calving observed with time-lapse imagery and tsunami waves at Glaciar Perito Moreno, Patagonia (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Minowa, E. A. Podolskiy, S. Sugiyama, D. Sakakibara and P. Skvarca
  • 雑誌名: Journal of Glaciology 巻: NA 号: 245 ページ: 362-376
  • DOI: 10.1017/jog.2018.28
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ice front and flow speed variations of marine-terminating outlet glaciers along the coast of Prudhoe Land, northwestern Greenland (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakakibara, D. and S. Sugiyama
  • 雑誌名: Journal of Glaciology 巻: 64 号: 244 ページ: 300-310
  • DOI: 10.1017/jog.2018.20
  • NAID: 130005476107
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Short-lived ice speed-up and plume water flow captured by VTOL UAV give insights into subglacial hydrological system of Bowdoin Glacier (2018)
  • 著者名/発表者名: Jouvet, G., Y. Weidmann, M. Kneib, M. Detert, J. Seguinot, D. Sakakibara, and S. Sugiyama
  • 雑誌名: Remote Sensing of Environment 巻: 217 ページ: 389-399
  • DOI: 10.1016/j.rse.2018.08.027
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 南パタゴニア氷原Pio XI 氷河の表面流動速度分布 (2018)
  • 著者名/発表者名: 波多俊太郎，杉山慎，古屋正人
  • 雑誌名: 北海道の雪氷 巻: 37 ページ: 111-114
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Initiation of a major calving event on Bowdoin Glacier captured by UAV photogrammetry (2017)
  • 著者名/発表者名: Jouvet, G., Y. Weidmann, J. Seguinot, M. Funk, T. Abe, D. Sakakibara, H. Seddik, S. Sugiyama
  • 雑誌名: The Cryosphere 巻: 11 号: 2 ページ: 911-921
  • DOI: 10.5194/tc-11-911-2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Regional modeling of the Shirase drainage basin, East Antarctica: full Stokes vs. shallow ice dynamics (2017)
  • 著者名/発表者名: Seddik Hakime、Greve Ralf、Zwinger Thomas、Sugiyama Shin
  • 雑誌名: The Cryosphere 巻: 11 号: 5 ページ: 2213-2229
  • DOI: 10.5194/tc-11-2213-2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Surface mass balance, ice velocity and near-surface ice temperature on Qaanaaq Ice Cap, northwestern Greenland, from 2012 to 2016 (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsutaki Shun、Sugiyama Shin、Sakakibara Daiki、Aoki Teruo、Niwano Masashi
  • 雑誌名: Annals of Glaciology 巻: 58 号: 75pt2 ページ: 181-192
  • DOI: 10.1017/aog.2017.7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Surface elevations on Qaanaaq and Bowdoin Glaciers in northwestern Greenland as measured by a kinematic GPS survey from 2012-2016 (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsutaki Shun、Sakakibara Daiki、Sugiyama Shin
  • 雑誌名: Polar Data Journal 巻: １ ページ: 1-16
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] グリーンランド北西部Bowdoin 氷河における末端位置の変動と海底地形の関係 (2017)
  • 著者名/発表者名: 浅地泉，榊原大貴，山崎新太郎，杉山慎
  • 雑誌名: 北海道の雪氷 巻: 36 ページ: 49-52
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 南パタゴニア氷原・グレイ氷河の末端変動メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本淳博，箕輪昌紘，杉山慎
  • 雑誌名: 北海道の雪氷 巻: 36 ページ: 53-56
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] グリーンランド沿岸の環境変化とその人間生活への影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉山慎
  • 雑誌名: 雪氷 巻: 79(5) ページ: 443-449
  • NAID: 40021321197
  • 査読あり
• [雑誌論文] 氷の島グリーンランドが氷を失っています (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉山慎
  • 雑誌名: 月刊地理 巻: 79(5) ページ: 20-27
• [雑誌論文] Seasonal Variations in Ice-Front Position Controlled by Frontal Ablation at Glaciar Perito Moreno, the Southern Patagonia Icefield (2017)
  • 著者名/発表者名: Minowa, M., S. Sugiyama, D. Sakakibara, P. Skvarca
  • 雑誌名: Frontiers in Cryosphere Science 巻: 5:1 ページ: 1-15
  • DOI: 10.3389/feart.2017.00001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Thermal structure of proglacial lakes in Patagonia (2016)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, S., M. Minowa, D. Sakakibara, P. Skvarca, T. Sawagaki, Y. Ohashi, N. Naito and K. Chikita
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research Earth Surface 巻: 121 号: 12 ページ: 2270-2286
  • DOI: 10.1002/2016jf004084
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] パタゴニア・テンパノ氷河における短期氷河流動変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 箕輪昌紘, 波多俊太郎, M. Schaefer
  • 学会等名: 雪氷研究大会，山形，9月
• [学会発表] 南パタゴニア氷原Pio XI氷河における近年の末端前進とそのメカニズム (2019)
  • 著者名/発表者名: 波多俊太郎，杉山慎、古屋正人
  • 学会等名: 日本雪氷学会北海道支部研究発表会
• [学会発表] 南パタゴニア氷原Pio XI氷河の近年の流動速度と末端位置の変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 波多俊太郎，杉山慎、古屋正人
  • 学会等名: 日本雪氷学会北海道支部研究発表会
• [学会発表] Calving velocity controlled by velocity gradients at lake-terminating glaciers of the Southern Patagonia Icefield (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Minowa, M. Schaefer, S. Sugiyama, D. Sakakibara, P. Skvarca and G. Casassa
  • 学会等名: AUG fall meeting, Washington, December 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Seasonal changes in ice velocity and terminus positions of Pio XI Glacier , Southern Patagonia Icefield, Chile (2018)
  • 著者名/発表者名: Hata S., Sugiyama S., Furuya M.
  • 学会等名: AUG fall meeting, Washington, December 2018
  • 国際学会
• [学会発表] パタゴニア・ビエドマ氷河における流線型氷食地 形と氷成堆積物 (2018)
  • 著者名/発表者名: 箕輪昌紘，澤柿教伸，安藤卓人，P. Skvarca
  • 学会等名: 雪氷研究大会（2018・札幌）
• [学会発表] 南パタゴニア氷原Pio XI 氷河における流動速度の季節変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 波多俊太郎、杉山慎、古屋正人
  • 学会等名: 雪氷研究大会（2018・札幌）
• [学会発表] 南パタゴニア氷原Pio XI 氷河の表面流動速度分布 (2018)
  • 著者名/発表者名: 波多俊太郎、杉山慎、古屋正人
  • 学会等名: 日本雪氷学会北海道支部研究発表会
• [学会発表] Environmental change and its impact on human society in Qaanaaq, northwestern Greenland (2018)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, S., Y. Fukamachi, ArCS Greenland Project members
  • 学会等名: 5th International Symposium on Arctic Research
• [学会発表] Calving front of Grey Glacier in Patagonia is protruding into water under the lake surface (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, S., M. Minowa, M. Schaefer
  • 学会等名: International Symposium on the Cryosphere in a Changing Climate
  • 発表場所: Wellington, New Zealand
  • 年月日: 2017-02-12
  • 国際学会
• [学会発表] パタゴニア・グレイ氷河における氷河末端の水中構造がカービングに果たす役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 杉山慎，箕輪昌紘，山本淳博，シェーファー・マリウス
  • 学会等名: 雪氷研究大会
• [学会発表] 南パタゴニア氷原・グレイ氷河における後退と基盤地形の関係性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本淳博，杉山慎，箕輪昌紘
  • 学会等名: 雪氷研究大会
• [学会発表] 南パタゴニア氷原・グレイ氷河の末端変動メカニズム (2017)
  • 著者名/発表者名: 山本淳博，箕輪昌紘，杉山慎
  • 学会等名: 日本雪氷学会北海道支部研究発表会
• [学会発表] Coastal Environment Change and its Impact on Human Society in Northwestern Greenland (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, S.
  • 学会等名: JSPS Japan-Norway Symposium "Past, Present, and Future of the Arctic and Antarctic"
• [学会発表] Mass loss of outlet glaciers and ice caps in the Qaanaaq region, northwestern Greenland (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama Shin, Shun Tsutaki, Daiki Sakakibara, Evgeny A. Podolskiy, Masahiro Minowa, Yoshihiko Ohashi, Jun Saito, Takanobu Sawagaki, Sumito Matoba, Naoya Kanna, Hiroyuki Enomoto, Martin Funk, Riccardo Genco, Yvo Weidmann, Guillaume Jouvet, Julien Seguino
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [学会発表] パタゴニア・グレイ氷河のカービング端は水面下で湖に突き出している (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉山慎，箕輪昌紘，M. Schaefer
  • 学会等名: 日本雪氷学会，雪氷研究大会
  • 発表場所: 名古屋，名古屋大学
  • 年月日: 2016-09-28
• [学会発表] 南パタゴニア氷原におけるカービング氷河の末端消耗プロセスに関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 箕輪昌紘，杉山慎，榊原大貴，P. Skvarca, 大橋良彦，澤柿教伸，内藤望
  • 学会等名: 日本雪氷学会，雪氷研究大会
  • 発表場所: 名古屋，名古屋大学
  • 年月日: 2016-09-28
• [学会発表] 南パタゴニア氷原・グレイ氷河における最近の末端後退 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山本淳博，箕輪昌紘，杉山慎
  • 学会等名: 日本雪氷学会，雪氷研究大会
  • 発表場所: 名古屋，名古屋大学
  • 年月日: 2016-09-28
• [学会発表] High-frequency surface wave measurements of micro-tunamis generated by glacier calving (2016)
  • 著者名/発表者名: Minowa, M., S. Sugiyama, D. Sakakibara, E. Podolskiy, Y. Ohashi and P. Skvarca
  • 学会等名: European Geosciences Union, General Assembly
  • 発表場所: Viena, Austria
  • 年月日: 2016-04-17
  • 国際学会
• [備考] Rapid retreat of calving glaciers in Patagonia
  • URL: http://wwwice.lowtem.hokudai.ac.jp/%7Esugishin/research/hokudai2/patagonia/patagonia.html
• [備考] Field campaign in Patagonia 2020
  • URL: http://wwwice.lowtem.hokudai.ac.jp/~sugishin/photo_album/patagonia2020/patagonia2020.html
• [備考] 津波を使って氷河から流出する氷山の量を測定～グリーンランドで新しい観測手法を開発～
  • URL: https://www.hokudai.ac.jp/news/2019/04/evgeny-podolsky.html
• [備考] Rapid retreat of calving glaciers in Patagonia
  • URL: http://wwwice.lowtem.hokudai.ac.jp/~sugishin/research/hokudai2/patagonia/patagonia.html
• [備考] 水中に突き出した氷が氷河の崩壊を引き起こす～南米パタゴニアで氷河の水中観測に成功～
  • URL: https://www.hokudai.ac.jp/news/190311_pr.pdf
• [備考] Beware a glacier’s tongue
  • URL: https://www.global.hokudai.ac.jp/blog/beware-a-glaciers-tongue/
• [備考] Beware a glacier’s tongue
  • URL: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190402113047.htm
• [備考] Underwater ice terrace observed at Grey Glacier
  • URL: https://phys.org/news/2019-04-underwater-ice-terrace-front-grey.html
• [備考] パタゴニア研究プロジェクト紹介webページ
  • URL: http://wwwice.lowtem.hokudai.ac.jp/~sugishin/research/hokudai2/patagonia/patagonia.html
• [備考] Field campaign at Grey Glacier in Patagonia 2017
  • URL: http://wwwice.lowtem.hokudai.ac.jp/~sugishin/photo_album/patagonia2017/patagonia2017.html
• [備考] 南米パタゴニアで氷河と湖の境界に迫る
  • URL: http://www.lowtem.hokudai.ac.jp/newsletter/news42.pdf