東南極における氷床－海氷－海洋システムの地域特性の解明

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21H04931
• 研究機関: 国立極地研究所
• 研究代表者: 田村 岳史 国立極地研究所, 先端研究推進系, 准教授 (40451413)
• 研究分担者: 草原 和弥 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(環境変動予測研究センター), 研究員 (20707020) ; 溝端 浩平 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (80586058) ; 平野 大輔 国立極地研究所, 南極観測センター, 助教 (30790977) ; 野村 大樹 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (70550739) ; 巻 俊宏 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (50505451)
• 研究期間 (年度): 2021-04-05 – 2026-03-31
• キーワード: 南極 / 氷床海洋相互作用 / 氷床－海氷－海洋システム / 底面融解 / 暖水流入

研究実績の概要

白瀬氷河底面融解量と外洋からの熱供給との比較
白瀬氷河が存在するリュツォ・ホルム湾で取得した海洋観測データの解析および数値モデル解析から明らかにした白瀬氷河―海洋相互作用に関する研究結果を、衛星・測地観測による解析結果と比較・統合し、顕著な季節変動を伴う年間を通じた白瀬氷河舌の底面融解プロセスを再検証した。海洋観測、数値モデル結果だけでなく、衛星観測、測地観測データの解析結果からも、白瀬氷河の高い底面融解率を支持する結果が示された。
トッテン氷河底面融解量と外洋からの熱供給との比較
トッテン氷河周辺海域でこれまでに実施してきた広域現場観測データを解析したところ、外洋起源の暖水は大陸棚上へと広く流入した後、大陸棚上の深いお椀状地形に沿って時計回りに循環していること、そしてその一部が氷河前面の局所的（幅10-20km）な深い1000m 級海底峡谷に誘われる形で最終的にトッテン棚氷の下へと流れ込んでいる状況が明らかとなった。また、これら観測結果と最新の海底地形を組み込んだ数値モデルによるシミュレーションを比較すると、大陸棚外縁からトッテン棚氷までの周極深層水（高温・高塩分）の海底沿いの流入、局所的な海底峡谷への暖水流入の状況、およびトッテン棚氷下での活発な底面融解をある程度現実的に再現することが確認された。
このように、交付申請書に記載した「研究の目的」及び「研究実施計画」について、上記のように直接的に研究目的に対して成果を上げる事となった。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

前述のように、交付申請書に記載した「研究の目的」及び「研究実施計画」について、直接的に研究目的に対して成果を上げる事となった為。

今後の研究の推進方策

今後は、前述の【トッテン氷河底面融解量と外洋からの熱供給との比較】と同様のデータ解析を、最新の観測データを用いて複数年にわたって継続実施し、複数年の知見を蓄積する。

研究成果

• [国際共同研究] University of Tasmania(オーストラリア)
  • 国名: オーストラリア
  • 外国機関名: University of Tasmania
• [国際共同研究] British Antarctic Survey(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: British Antarctic Survey
• [雑誌論文] Validation for Ice Flow Velocity Variations of Shirase Glacier Derived From PALSAR-2 Offset Tracking (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Kazuki、Aoki Shigeru、Yamanokuchi Tsutomu、Tamura Takeshi、Doi Koichiro
  • 雑誌名: IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing 巻: 15 ページ: 3269～3281
  • DOI: 10.1109/JSTARS.2022.3165581
  • 査読あり
• [雑誌論文] Warm surface waters increase Antarctic ice shelf melt and delay dense water formation (2022)
  • 著者名/発表者名: Aoki Shigeru、Takahashi Tomoki、Yamazaki Kaihe、Hirano Daisuke、Ono Kazuya、Kusahara Kazuya、Tamura Takeshi、Williams Guy D.
  • 雑誌名: Communications Earth & Environment 巻: 3 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s43247-022-00456-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of Snow and Remineralization Processes on Nutrient Distributions in Multi‐Year Antarctic Landfast Sea Ice (2022)
  • 著者名/発表者名: Sahashi Reishi、Nomura Daiki、Toyota Takenobu、Tozawa Manami、Ito Masato、Wongpan Pat、Ono Kazuya、Simizu Daisuke、Naoki Kazuhiro、Nosaka Yuichi、Tamura Takeshi、Aoki Shigeru、Ushio Shuki
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: 127 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2021JC018371
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Interactive movements of outlet glacier tongue and landfast sea ice in Lutzow-Holm Bay, East Antarctica, detected by ALOS-2/PALSAR-2 imagery (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Kazuki、Aoki Shigeru、Yamanokuchi Tsutomu、Tamura Takeshi
  • 雑誌名: Science of Remote Sensing 巻: 6 ページ: 100064～100064
  • DOI: 10.1016/j.srs.2022.100064
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dominant frazil ice production in the Cape Darnley polynya leading to Antarctic Bottom Water formation (2022)
  • 著者名/発表者名: Ohshima Kay I.、Fukamachi Yasushi、Ito Masato、Nakata Kazuki、Simizu Daisuke、Ono Kazuya、Nomura Daiki、Hashida Gen、Tamura Takeshi
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 8 ページ: -
  • DOI: 10.1126/sciadv.adc9174
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Controls on Dense Shelf Water Formation in Four East Antarctic Polynyas (2022)
  • 著者名/発表者名: Portela Esther、Rintoul Stephen R.、Herraiz‐Borreguero Laura、Roquet Fabien、Bestley Sophie、van Wijk Esmee、Tamura Takeshi、McMahon Clive R.、Guinet Christophe、Harcourt Robert、Hindell Mark A.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Oceans 巻: 127 ページ: -
  • DOI: 10.1029/2022JC018804
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Drivers of Dense Shelf water formation in East Antarctic polynyas (2022)
  • 著者名/発表者名: Rodriguez, E. P., S. R. Rintoul, L. Herraiz-Borreguero, F. Roquet, T. Tamura, E. Wijk, S. Bestley, C. McMahon, and M. Hindell
  • 学会等名: EGU General Assembly 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Remote sensing observations of melt ponds on top of Antarctic sea ice using Sentinel-3 data (2022)
  • 著者名/発表者名: Istomina, L., G. Heygster, H. Enomoto, S. Ushio, T. Tamura, and C. Haas
  • 学会等名: IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Incorporation of phytoplankton into newly-formed sea ice in Dalton Polynya and off Totten Glacier (Southern Ocean) during late summer (2022)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, K. D., M. Ito, N. Nojiro, D. Nomura, P. Wongpan, M. Sano, R. Makabe, M. Yamamoto-Kawai, T. Tamura, S. Aoki, M. Moteki
  • 学会等名: 10th SCAR Open Science Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Shoreward intrusion of oceanic surface waters alters physical and biological ocean structures on the Antarctic continental shelf during winter: Observations from instrumented seals (2022)
  • 著者名/発表者名: Kokubun, N., Y. Tanabe, D. Hirano, V. Mensah, T. Tamura, S. Aoki, and A. Takahashi
  • 学会等名: 10th SCAR Open Science Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Helicopter-based ocean observations capture broad ocean heat intrusions towards the Totten Ice Shelf (2022)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, Y., P. Wongpan, J. S. Greenbaum, K. Yamazaki, T. Noguchi, D. Simizu, H. Kashiwase, D. D. Blankenship, T. Tamura, and S. Aoki
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 氷床海洋相互作用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 田村 岳史
  • 学会等名: 「国連海洋科学の10年」シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] The Heart of the East AnTarctic Cryosphere-Ocean Synergy System (HEAT-CROSS) (2022)
  • 著者名/発表者名: Kohei Mizobata, Daisuke Hirano, Ryosuke Makabe, and Takeshi Tamura
  • 学会等名: 第13回極域科学シンポジウム
• [学会発表] Research of Ocean-ice BOundary InTeraction and Change around Antarctica (ROBOTICA) (2022)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Aoki, Takeshi Tamura, and team ROBOTICA
  • 学会等名: 第13回極域科学シンポジウム
• [学会発表] AMSR-EとAMSR-2観測による南極海沿岸ポリニヤにおける海氷生産量の20年間（2002-21）の変動 (2022)
  • 著者名/発表者名: 二橋 創平, 田村 岳史, 大島 慶一郎
  • 学会等名: 2022年度日本海洋学会秋季大会
• [学会発表] 南極トッテン棚氷周辺海域の海洋-海氷-棚氷数値モデリング (2022)
  • 著者名/発表者名: 草原 和弥, 平野 大輔, 藤井 昌和, 田村 岳史, 溝端 浩平, 青木 茂
  • 学会等名: 2022年度日本海洋学会秋季大会
• [学会発表] 海氷生産量の長期変動解析に向けたSMMR薄氷厚アルゴリズムの開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 柏瀬 陽彦, 大島 慶一郎, 深町 康, 中田 和輝, 田村 岳史
  • 学会等名: 2022年度日本海洋学会秋季大会
• [学会発表] Regional East Antarctica simulation with optimized ocean, sea ice, and thermodynamic ice shelf model parameters (2022)
  • 著者名/発表者名: Shuntaro Hyogo, Yoshihiro Nakayama, Masakazu Fujii, Takeshi Tamura, Ayako Abe-Ouchi, Shigeru Aoki
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2022年大会
• [学会発表] On-Shelf Circulation of Warm Water Toward the Totten Ice Shelf, East Antarctica (2022)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Hirano, Takeshi Tamura, Kazuya Kusahara, Masakazu Fujii, Kaihe Yamazaki, Yoshihiro Nakayama, Kazuya Ono, Takuya Itaki, Yuichi Aoyama, Daisuke Simizu, Kohei Mizobata, Kay I. Ohshima, Yoshifumi Nogi, Stephen R. Rintoul, Esmee van Wijk, Jamin S. Greenbaum, Donald D. Blankenship, Shigeru Aoki
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2022年大会
• [学会発表] 機動的観測の展開による南極域の環境変動と全球への影響の解明 (2022)
  • 著者名/発表者名: 野木 義文, 阿部 彩子, 原田 尚美, 杉山 慎, 堤 雅基, 川村 賢二, 田村 岳史, 奥野 淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2022年大会