Ice shelf - sea ice- ocean interaction in East Antarctica

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H04710
• Research Institution: National Institute of Polar Research
• Principal Investigator: 田村 岳史 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (40451413)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 南極 / 氷床-海氷-海洋相互作用 / 定着氷 / 氷床・棚氷融解

Outline of Annual Research Achievements

白瀬氷河及び周辺定着氷融解量の海洋観測データの解析
LH湾の中央部には、白瀬氷河へと続く海底峡谷が存在し、氷河末端近傍では1200m程の水深を有する。海底峡谷内の谷底では、約400m以深に温暖な周極深層水が分布しており、氷河近傍でも0℃を超える温暖な水塊が分布していた。対照的に400m以浅では、海底峡谷内の南北間で顕著な違いが見出された。北側（昭和基地とほぼ同緯度の海域）では、海面から400m深にかけて結氷点近傍の水温一様層が形成されており、これは冬季の対流混合で形成されたことによる典型的な水温構造であると考えられた。一方、南側の白瀬氷河末端近傍では、亜表層200～400m深に特異な特徴が見られ、峡谷内北側と比べて高い水温の水塊が楔状に貫入する構造を呈していた。この地点における流速の時系列データから、特異的な構造が見られた亜表層では、北向きの流れに伴い高温のシグナルが出現するという関連性が見られた。
これらを総合的に解釈した結果、（１）沖合から流入した温暖な周極深層水は、主にLH湾の海底峡谷に沿って白瀬氷河末端域へと流入し、氷河底面を融解させる、（２）周極深層水は底面融解水と混合して変質し、氷河下の亜表層から北向きに流出する、という一連の白瀬氷河と海洋の相互作用が示唆された。また、LH湾北東斜面域の卓越風の季節変動に連動した冬季水の層厚の変化を介して、LH湾内への海洋熱フラックス、つまり白瀬氷河底面融解率の季節サイクルが引き起こされているとも結論づけられた。この大気・海洋・氷河相互作用は、南極沿岸域での卓越東風の将来変化が南極棚氷/氷舌の底面融解の将来的な動向をコントロールしうる1つの重要な要素となりうる、という一般性を示唆している。

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。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

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。

Strategy for Future Research Activity

今後は、前述の【白瀬氷河及び周辺定着氷融解量の海洋観測データの解析】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。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Antarctic Climate and Ecosystems CRC(オーストラリア)
  • Country Name: AUSTRALIA
  • Counterpart Institution: Antarctic Climate and Ecosystems CRC
• [Int'l Joint Research] British Antarctic Survey(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: British Antarctic Survey
• [Journal Article] Reduced sea ice production due to upwelled oceanic heat flux in Prydz Bay, East Antarctica. (2019)
  • Author(s): Guo, G., J. Shi, L. Gao, T. Tamura, and G. D. Williams
  • Journal Title: Geophysical Research Letters Volume: - Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1002/2018GL081463
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Essential gaps and uncertainties in the understanding of the roles and functions of Arctic sea ice (2019)
  • Author(s): Gerland, S., D. Barber, W. Meier, C. J. Mundy, M. Holland, S. Kern, Z. Li, C. Michel, D. K. Perovich, and T. Tamura
  • Journal Title: Environmental Research Letters Volume: 14 Pages: 043002
  • DOI: 10.1088/1748-9326/ab09b3
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Winter water formation in coastal polynyas of the eastern Chukchi Shelf: Pacific and Atlantic influences (2018)
  • Author(s): Hirano, D., Y. Fukamachi, K. I. Ohshima, E. Watanabe, A. R. Mahoney, H. Eicken, M. Itoh, D. Simizu, K. Iwamoto, J. Jones, T. Takatsuka, T. Kikuchi, and T. Tamura
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research Volume: 123 Pages: 5688-5705
  • DOI: 10.1029/2017JC013307
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Freshening by glacial meltwater enhances melting of ice shelves and reduces formation of Antarctic Bottom Water (2018)
  • Author(s): Silvano, A., S. R. Rintoul, B. Pena-Molino, W. R. Hobbs, E. van Wijk, S. Aoki, T. Tamura, G. D. Williams
  • Journal Title: Science Advances Volume: 4 Pages: eaap9467
  • DOI: 10.1126/sciadv.aap9467.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Coastal polynyas: Winter oases for subadult southern elephant seals in East Antarctica (2018)
  • Author(s): Labrousse, S., G. Williams, T. Tamura, S. Bestley, J-B. Sallee, A. Fraser, M. Sumner, F. Roquet, K. Heerah, B. Picard, C. Guinet, R. Harcourt, C. McMahon, M. Hindell, and J-B. Charrassin
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 8 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41598-018-21388-9
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Production of bromoform in sea ice surface and emission to the atmosphere (2018)
  • Author(s): Nomura, D., A. Ooki, E. Damm, G. S. Dieckmann, B. Delille, M. Frey, M. A. Granskog, K. M. Meiners, A. Silyakova, T. Tamura, J-L. Tison, T. Toyota, Y. Yamashita
  • Organizer: 2018 joint 14th iCACGP Quadrennial Symposium/15th IGAC Science Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Water Properties and Circulation Underneath a Floating Tongue of Langhovde Glacier, East Antarctica (2018)
  • Author(s): Minowa, M., S. Sugiyama, M. Ito, S. Yamane, S. Aoki, and T. Tamura
  • Organizer: 32nd Forum for Research into Ice Shelf Processess workshop 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Quantarctica Version 3: A Cross-Platform, Full-Featured Open GIS for Antarctic Research (2018)
  • Author(s): Matsuoka, K., G. Roth, A. Skoglund, S. Tronstad, Y. Melvar, M. van den Broeke, H. Griffiths, R. Headland, B. Herried, K. Katsumata, A. L. Brocq, K. Licht, F. Morgan, P. Neff, J. de Pomereu, A. van de Putte, C. Ritz, M. Scheinert, T. Tamura
  • Organizer: POLAR 2018 SCAR/IASC Open Science Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Observations of ice tongue-ocean interaction at Shirase Glacier (2018)
  • Author(s): Hirano, D., T. Tamura, S. Ushio, K. I. Ohshima, D. Simizu, K. Ono, T. Noguchi, S. Aoki
  • Organizer: POLAR 2018 SCAR/IASC Open Science Conference
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Sea-ice production in Antarctic coastal polynyas estimated using AMSR-E and AMSR2 data (2018)
  • Author(s): Nihashi, S., K. I. Ohshima, and T. Tamura
  • Organizer: AOGS 15th Annual Meeting 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Production of bromoform in sea ice surface and emission to the atmosphere (2018)
  • Author(s): Nomura, D., A. Ooki, E. Damm, G. S. Dieckmann, B. Delille, M. Frey, M. A. Granskog, K. M. Meiners, A. Silyakova, T. Tamura, J-L. Tison, T. Toyota, Y. Yamashita
  • Organizer: EGU General Assembly 2018
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Sea level rise caused by ice sheet melt (2018)
  • Author(s): Takeshi Tamura
  • Organizer: 第9回極域科学シンポジウム
• [Presentation] Wintering habitat of Weddell seals along the continental shelf off Enderby Land, East Antarctica (2018)
  • Author(s): Nobuo Kokubun, Yukiko Tanabe, Takeshi Tamura, Vigan Mensah, Daisuke Hirano, Shigeru Aoki, Akinori Takahashi
  • Organizer: 第9回極域科学シンポジウム
• [Presentation] Evidence of strong basal melt beneath Shirase Glacier in East Antarctica (2018)
  • Author(s): Daisuke Hirano, Takeshi Tamura, Kazuya Kusahara, Kay I. Ohshima, Shuki Ushio, Daisuke Simizu, Kazuya Ono, Shigeru Aoki
  • Organizer: 第9回極域科学シンポジウム
• [Presentation] Estimation of ice flow velocities of Shirase Glacier and its surrounding fast ice in Antarctica using ALOS-2/PALSAR-2 data (2018)
  • Author(s): Kazuki Nakamura, Shigeru Aoki, Tsutomu Yamanokuchi, Takeshi Tamura, Shuki Ushio, Koichiro Doi
  • Organizer: 第一回GRAntarctic国際シンポジウム
• [Presentation] Hot water drilling at Langhovde Glacier, East Antarctica (2018)
  • Author(s): Shin Sugiyama, Masahiro Minowa, Masato Ito, Shiori Yamane, Takeshi Tamura, Shigeru Aoki
  • Organizer: 第一回GRAntarctic国際シンポジウム
• [Presentation] 白瀬氷河と氷河末端を取り囲む定着氷の流動速度の推定 (2018)
  • Author(s): 中村 和樹, 青木 茂, 山之口 勤, 田村 岳史, 牛尾 収輝, 土井 浩一郎
  • Organizer: 日本リモートセンシング学会第65回(平成30年度秋季)学術講演会
• [Presentation] 東南極・白瀬氷河氷舌の底面融解 (2018)
  • Author(s): 平野 大輔, 田村 岳史, 大島 慶一郎, 牛尾 収輝, 清水 大輔, 小野 数也, 野口 智英, 青木 茂
  • Organizer: 2018年度日本海洋学会秋季大会
• [Presentation] 氷床融解に起因する海水準変動の予測 (2018)
  • Author(s): 田村 岳史
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] Under-ice application of Remotely-Operated Vehicle on the Antarctic continental shelf (2018)
  • Author(s): 青木 茂, 田村 岳史, 平野 大輔, 伊藤 優人, 小野 数也, 柏瀬 陽彦
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会
• [Presentation] 南極海未探査領域への挑戦 (2018)
  • Author(s): 野木 義史、青木 茂、吉田 弘、巻 俊宏、沖野 郷子、青山 雄一、田村 岳史、末吉 哲雄
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2018年大会