北極海は棚氷に覆われ、淡水で満たされていた。

アルフレッドウェゲナー研究所：「北極海の役割を新たに見直す必要がある。」
1. 堆積物にはトリウムが含まれていないため、塩水は含まれていなかったに違いありません。
2. 北極海の新しい写真
  1. 原著

アルフレッドウェゲナー研究所：「北極海の役割を新たに見直す必要がある。」

2021-02-03 アルフレッドウェゲナー研究所（AWI）,ブレーメン大学海洋科学センター（MARUM）

北極海は最大900mの厚さの棚氷で覆われ、過去15万年間に少なくとも2回は淡水で完全に満たされていました。ジャーナルNatureの最新号で報告されたこの驚くべき発見は、アルフレッドウェゲナー研究所とMARUMの科学者による長期的な研究の結果です。科学者たちは、海洋堆積物の組成を詳細に分析することで、北極海と北極海に少なくとも2つの氷期に海塩が含まれていなかったことを実証できました。代わりに、これらの海は厚い氷床の下で大量の淡水で満たされていました。その後、この水は非常に短時間で北大西洋に放出される可能性があります。このような突然の淡水流入は、これまで満足のいく説明が見つからなかった急速な気候変動を説明する可能性があります。

Künstlerische Darstellung der Perspektive aus dem inneren des glazialen Ozeans, mit Blick von unten Richtung Island und den Färöer-Inseln; im Vordergrund Jan Mayen, rechts Grönland. Von oben verengt ein Eispanzer die schmalen Durchlässe. Tatsächlich sind diese Meerestiefen völlig lichtlos, und die Lichtstrahlen werden hier gezeigt, um den Meeresboden sichtbar darzustellen.
Englisch:
An artist’s impression of a perspective from the glacial ocean interior, looking upward towards Iceland and the Faroe Islands, with Jan Mayen Island in the foreground and Greenland to the right. An ice shield from above restricts the narrow flow paths. Sunlight is absent at these depths, the light beams are just shown to illuminate the seafloor.

約60。000〜70。000年前、最終氷期の特に寒い時期には、北ヨーロッパと北アメリカの大部分が氷床で覆われていました。ヨーロッパの氷床は、アイルランドとスコットランドからスカンジナビアを経由してカラ海（北極海）の東縁まで、5000キロメートル以上の距離に広がっていました。北米では、現在カナダとして知られているものの大部分が2つの大きな氷床の下に埋もれていました。グリーンランドとベーリング海の海岸線の一部も氷河に覆われていました。北極海のさらに北の氷の状況はどうでしたか？それは厚い海氷で覆われていたのでしょうか、それとも北極をはるかに超えて、これらの巨大な氷床の舌がその上に浮かんでいたのでしょうか？

これらの質問に対する科学的な答えは、これまでのところ多かれ少なかれ仮説でした。不規則な岩、モレーン、氷河の谷が氷河の明らかなランドマークである陸地の堆積物とは対照的に、北極海ではこれまでに広大な棚氷の痕跡はほとんど見つかりませんでした。ブレーメン大学のアルフレッドウェゲナーインスティテュートヘルムホルツ極地海洋研究センター（AWI）およびMARUM海洋環境科学センターの地質学者は、北極海と北極海からの既存の証拠をまとめ、新しいデータと組み合わせて到着しました。驚くべき結論で。

彼らの研究によると、北極海の氷床の浮遊部分は、過去15万年の間に北極海の大部分を覆っていました。かつては約70、000〜60、000年前、また約15万〜13万年前です。どちらの期間も、淡水が氷の下に蓄積し、何千年もの間、完全に新鮮な北極海を作り出しました。

Simplified view of the Arctic Ocean and a glacial Arctic ice shield. In glacial periods with low sea levels, exchange with the Pacific was halted and exchange with the North Atlantic was extremely reduced, while the Arctic basin was still receiving freshwater input. Exchange could only occur through narrow gateways in the Greenland-Scotland-Ridge. The sequence of three sketches shows (1) a period of freshening of the Arctic Ocean followed by (2) the release of freshwater to the North Atlantic, when saline water entered the Arctic Ocean and (3) sudden melting of the Arctic ice sheet upon contact with the relatively warm and salty Atlantic water.

「これらの結果は、氷河気候における北極海の理解に真の変化をもたらすことを意味します。私たちの知る限り、北極海と北極海の完全な更新が検討されたのはこれが初めてです。1回だけでなく、2回も発生します」と、筆頭著者であるアルフレッドウェゲナー研究所の地球化学者であるウォルターガイベルト博士は述べています。

堆積物にはトリウムが含まれていないため、塩水は含まれていなかったに違いありません。

彼らの発見は、北極海、フラム海峡、北極海のさまざまな部分からの10個の堆積物コアの地質学的分析に基づいています。積み重ねられた堆積物は、過去の氷河の気候の歴史を反映しています。堆積物の記録を調査して比較したところ、地質学者は、常に同じ2つの間隔で、重要な指標が欠落していることを発見しました。「塩水では、天然に存在するウランが崩壊すると、常に同位体トリウム230が生成されます。この物質は海底に蓄積し、半減期が75、000年であるため、非常に長い間検出可能です」とWalterGeibert氏は説明します。

したがって、地質学者はしばしばこのトリウム同位体を自然時計として使用します。「ここで、その繰り返しの広範囲にわたる不在は、何が起こったのかを私たちに明らかにする景品です。私たちの知識によると、このパターンの唯一の合理的な説明は、北極海が若い歴史の中で2回、凍結した液体の形で淡水で満たされたということです」と、同じくAWIの共著者で微小古生物学者のJuttaWollenburg博士は説明します。

北極海の新しい写真

北大西洋と太平洋といくつかの海峡で接続された大きな海盆は、どのようにして完全に新鮮になることができますか？「このようなシナリオは、氷期に世界の海面が今日よりも最大130 m低くなり、北極の氷塊が海洋循環をさらに制限した可能性があることを認識した場合に認識できます」と、共著者のルーディガースタイン教授（地質学者）は述べていますAWIとMARUMで。

ベーリング海峡やカナダ列島の音のような浅いつながりは、当時海抜であり、太平洋とのつながりを完全に遮断していました。北欧海では、海底に伸びる大きな氷山や氷床が水塊の交換を制限していました。氷河の流れ、夏の氷の融解、北極海に流れ込む川は、少なくとも年間1200立方キロメートルの大量の淡水をシステムに供給し続けました。この量の一部は、北大西洋を経由して、グリーンランド-スコットランドの尾根のまばらで狭い深い接続を通って北大西洋に押し込まれ、塩水がさらに北に浸透するのを妨げていたでしょう。その結果、北極海が新鮮になりました。

Simplified view of the Arctic Ocean and a glacial Arctic ice shield shown with exaggerated depths and the surface level cut off at a constant depth to reveal the restriction of flow paths during periods of lower sea level, and to show possible contact layers between land surface and an ice shield.

「氷の障壁のメカニズムが機能しなくなると、より重い塩水が北極海を再び満たす可能性があります」とWalterGeibert氏は言います。「その後、淡水がすぐに移動し、蓄積された量の淡水が北欧海の浅い南の境界であるグリーンランド-スコットランド-リッジを越えて北大西洋に突然放出される可能性があると私たちは信じています。」

膨大な量の淡水が北極海に貯蔵され、急速に放出できると仮定する概念は、過去のさまざまな気候変動間の関係を理解するのに役立ちます。また、過去の海面を再構築するさまざまな方法の間のいくつかの明らかな矛盾についての説明も提供します。「サンゴ礁の残骸は、南極の氷床コアからの再構築、または小さな海洋生物の石灰質の殻からの再構築が示唆するよりも、特定の寒い時期にいくらか高い海面を示しています」とウォルターガイベルトは説明します。「淡水が陸上で固体の形で貯蔵されただけでなく、その一部が海で液体の形で貯蔵された可能性があることを今私たちが受け入れるならば、

北極海からの淡水の放出は、最終氷期の突然の気候変動イベントの説明としても役立つ可能性があります。このようなイベントの間、グリーンランドの気温は数年以内に摂氏8〜10度上昇する可能性があり、数百年または数千年の間に元の冷たい氷河の温度に戻るだけです。「ここに、地球システムの過去の北極圏気候の転換点の例があります。ここで、これらのプロセスがどのように相互に関連しているかをより詳細に調査し、特に人為的な気候変動のリスクを考慮して、北極海のこの新しい概念が知識のさらなるギャップを埋めるのにどのように役立つかを評価する必要があります」とWalterGeibert氏は述べています。