南極の「氷河由来の淡水」を三次元で捉える新手法を開発 ~トッテン棚氷周辺の融解水量を海洋観測から推定~

2026-09-17 国立極地研究所

北海道大学・国立極地研究所・海洋研究開発機構・東京海洋大学などの研究グループは、東南極のトッテン棚氷などから海へ流入する氷河由来淡水の分布を三次元的に推定する手法を開発した。水温、塩分、溶存酸素、水圧から溶存無機炭素(DIC)を重回帰分析とニューラルネットワークで推定し、従来必要だった淡水の「端成分」を事前設定せずに淡水割合を算出できるようにした。2012~2024年の観測データへの適用から、淡水の影響が棚氷前面から沖合の南緯約64度まで広がることを確認。代表的な海流輸送量を用いた融解水量は、トッテン棚氷で年間70±7Gt、モスクワ大学棚氷で53±9Gtと推定され、衛星観測による推定値とも概ね一致した。今後はArgoフロートなどと組み合わせ、棚氷融解や海面上昇予測の精度向上への活用が期待される。

南極の「氷河由来の淡水」を三次元で捉える新手法を開発 ~トッテン棚氷周辺の融解水量を海洋観測から推定~
東南極に広がる氷河由来の淡水。2012~2024年の海洋観測から推定した氷河由来の淡水の分布(左)と棚氷底面からの融解水量(右)。

<関連情報>

端成分に依存しない海洋観測パラメータ化による東南極の氷河由来淡水の三次元復元 Three-dimensional reconstruction of glacier-derived freshwater in East Antarctica using an end-member-independent hydrographic parameterization

Yutaka W. Watanabe, Daisuke Hirano, Yoshihiko Ohashi, Miyabi Sugita, Yoshiyuki Nakano, Ryosuke Makabe & Kohei Mizobata
Nature Communications  Published:11 September 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-026-77441-z

Abstract

The melting of the Antarctic Ice Sheet contributes to global sea-level rise and widespread ocean freshening. A major driver of this process is the intrusion of warm deep water onto the continental shelf, which enhances basal melting of ice shelves and weakens their buttressing of inland ice. However, the three-dimensional distribution of glacier-derived freshwater remains poorly constrained in East Antarctica. Here we present a hybrid multiple linear regression–neural network (MLR–NN) framework that reconstructs glacier-derived freshwater from dissolved inorganic carbon (DIC) residuals without prescribing fixed freshwater end-member compositions. Applying this framework to hydrographic observations around the Totten and Moscow University Ice Shelves, we estimate freshwater discharge rates of 70 ± 7 and 53 ± 9 Gt yr⁻¹, respectively. The reconstructed freshwater signal extends across the continental shelf to approximately 64°S. We also identify differences in freshwater discharge between observations collected during the 2010s and the 2020 s, although sparse temporal sampling prevents these differences from being interpreted as a robust long-term trend. Our results provide a three-dimensional observational reconstruction of glacier-derived freshwater in this sector of East Antarctica and demonstrate the potential of an end-member-independent hydrographic parameterization for investigating glacier–ocean interactions in data-limited polar environments.

1702地球物理及び地球化学
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