過去の南極氷床の急激な薄化と再厚化~現地調査と衛星観測、モデル研究の統合により、地域固有の氷床の変動が明らかに~

2025-12-11 国立極地研究所,総合研究大学院大学

国立極地研究所・総合研究大学院大学らの研究チームは、東南極リュツォ・ホルム湾地域における過去1万年間の氷床変動を、表面露出年代測定・GNSS地殻変動観測・GIA数値モデルの三手法を統合して高精度に復元した。その結果、約9000〜6000年前に約400 mの急激な氷床薄化が起こった後、65〜100 mの再厚化が生じたことを初めて明らかにした。これは、氷床は薄化後も単調に縮小するとする従来の全球モデルと異なり、地域ごとの複雑な応答を示すことを意味する。また、10年以上のGNSSデータに基づき、リソスフェア厚やマントル粘性など東南極地下の内部構造も高精度に推定された。地域固有の氷床履歴をモデルに組み込むことで、観測データとの整合性が大幅に向上し、将来の海面上昇予測の精度向上に大きく寄与する。今回確立された統合的アプローチは、今後の南極氷床研究の新たな標準手法となることが期待される。

過去の南極氷床の急激な薄化と再厚化~現地調査と衛星観測、モデル研究の統合により、地域固有の氷床の変動が明らかに~
図1:スカルブスネスにおける表面露出年代データと氷床厚モデルの関係。スカルブスネス(図2)における表面露出年代データからは、9000年前から6000年前にかけて(横軸の0は現在)急激な氷床高度の低下が認められるが(文献2)、従来の氷床融解史モデル(ICE-6G)による氷床の厚さの変化は表面露出年代データを十分に説明できない。本研究の結果より、9000年前からの急激な氷床の厚さの減少を十分にモデル化した上で、GNSSデータを十分に説明しうる氷床厚の変化を求めると、急激な氷床融解後に厚さ約100mの氷床が再拡大する必要があることが明らかになった。

<関連情報>

氷河等圧調整により示唆される東南極氷床の急速な薄化と再厚化 Mid Holocene rapid thinning and rethickening of the East Antarctic ice sheet suggested by glacial isostatic adjustment

Jun’ichi Okuno,Akihisa Hattori,Koichiro Doi,Yuichi Aoyama & Yoichi Fukuda
Scientific Reports  Published:17 November 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-025-24176-4

Abstract

Understanding East Antarctic Ice Sheet dynamics during the mid-Holocene remains challenging due to complex climate interactions. Using Global Navigation Satellite System observations and glacial isostatic adjustment modeling, we investigate the ice-sheet history in the Lützow–Holmbukta region. Here we show that scenarios incorporating modest (65–100 m) ice-sheet re-thickening following previously documented rapid thinning of ~ 400 m between 9 and 6 ka provide improved agreement with geodetic observations compared with global deglaciation models. Our analysis constrains the rheological structure beneath East Antarctica, suggesting a lithospheric thickness of 50–70 km, upper mantle viscosities of 5–7 × 1020 Pa s, and lower mantle viscosities of 6–80 × 1021 Pa s, which show excellent agreement with independent constraints from effective elastic thickness studies and are broadly compatible with seismological estimates. These findings highlight the need to incorporate regional ice-sheet histories when investigating past ice-sheet dynamics, which is essential for understanding present-day behavior and predicting future responses to climate change.

1702地球物理及び地球化学
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