古代の北極の泥が気候の氷の伝説を打ち破りました

SciTechDaily 　2025年7月19日

Principia Scientific International

藻類の成長の証拠と気候シミュレーションは、過去75万年の大部分において、北極には永久的な氷棚ではなく季節的な氷が存在していたことを示しています。これらの知見は、長年定着してきた理論に疑問を投げかけています。

長らく、研究者たちは、最も過酷な氷河期に厚く連続した氷棚が北極海全体を覆っていたかどうかについて議論してきました。

しかし、Science Advancesに発表された新たな研究は、この理論に反する結果を示し、約1キロメートルの厚さの広大な氷棚の存在を裏付ける証拠を発見できませんでした。

代わりに、研究結果は、北極海が季節的な海氷に覆われていたことを示唆しています。これにより、最も寒冷な時期でも、開水域の領域や生命を維持可能な条件が存在する可能性があったと考えられます。

この発見は、北極が過去に気候変化にどのように反応してきたかについて重要な手掛かりを提供し、地域における将来の変化を予測する上で貴重な文脈を提供しています。

古代の泥に含まれる微小な生命の痕跡

この研究は、欧州研究会議シナジーグラントプロジェクトInto the Blue – i2Bの一環として実施され、スヴァールバル諸島北部のノルディック海中央部とエルマック台地から採取された海底堆積物コアを分析しました。

これらの堆積物には、かつて海洋に生息していた古代の藻類が残した微小な化学的痕跡が含まれています。一部の藻類は開水域で繁栄する一方、他の種は年間で融解と再形成を繰り返す季節的な海氷の下で適応して生活しています。

「私たちの堆積物コアは、最も寒い時期でも海洋生物が活発に活動していたことを示しています」と、ノルウェー・アークティック大学（UiT The Arctic University of Norway）の研究リーダーで「Into the Blue – i2B」プロジェクトの共同リーダーであるヨッヘン・クニーズ氏は説明します。「これは、表面に光と開けた水域が存在していたことを示しています。もし北極が1キロメートルの厚さの氷の板で完全に覆われていたなら、そのような現象は観察できなかったでしょう」。

重要な証拠の一つは、季節性海氷に生息する藻類が産生する分子「IP25」の存在です。この分子の堆積物層での一貫した検出は、北極が永久に固い氷の覆いに閉じ込められていたのではなく、繰り返し海氷サイクルを経験していたことを示唆しています。

古代北極の気候のシミュレーション

地質学的証拠をさらに調査するため、研究チームは高解像度気候モデルであるAWI地球システムモデルを使用してシミュレーションを実施しました。彼らは、地球史上最も寒冷な2つの時期に焦点を当てました。約2万1000年前の最終氷期最大期と、約14万年前にもう一度起きた大規模な氷期で、この時は広大な氷床が北極の大部分を覆っていました。

「モデルは堆積物から得られた結果を支持しています」とクニーズ氏は述べました。「これらの極端な氷期でも、暖かい大西洋の水が北極のゲートウェイに流れ込み、海洋の一部が完全に凍結するのを防いだのです」。

シミュレーションはまた、氷の被覆が一定ではなかったことを明らかにしました。代わりに、季節に応じて変動し、日光が海洋表面に到達し、海洋生物を支える氷のない領域が形成されました。

これらの発見は、歴史的な北極環境の理解を再構築し、将来の気候傾向を予測する上で重要な示唆を提供します。過去の気候極端に海氷と海洋流がどのように反応したかを学ぶことで、科学者は温暖化する世界における将来の変化を予測するモデルの精度を向上させることができます。

「これらの再構築は、氷の被覆と海洋動態に関して、何が可能で何が不可能かを理解するのに役立ちます」と、この研究の共著者で、アルフレッド・ヴェーゲナー研究所（AWI）の極地・海洋研究ヘルムホルツセンターに所属し、Into The Blue – i2Bの共同リーダーであるゲリット・ローマン氏は述べました。「これは、将来、氷床と海氷がどのように振る舞うかを予測する際にも重要です」。

巨大な氷棚理論の再考

一部の科学者は、北極海の海底の特異な地形が、かつて巨大な氷棚が海洋全体を覆っていたことを示唆していると主張してきました。しかし、この新たな研究は別の説明を提示しています。

「特に厳しい寒冷期に、北極の一部で短命の氷棚が存在した可能性はあります」とクニーズ氏は述べました。「しかし、数千年にわたりすべてを覆った単一の巨大な氷棚の証拠は見つかっていません」。

唯一の例外は、約65万年前、堆積物記録における生物活動が急激に低下した時期かもしれません。しかし、その場合でも、証拠は一時的な現象を示しており、北極を長期にわたって覆った凍結層ではありません。

北極の未来を理解する

この研究は、過去極限状況下での北極の行動について新たな光を当てています。海氷と海洋循環が過去の気候変動にどう反応したかを理解することは、科学者が未来のシナリオを予測する上で重要です。

「過去のパターンは、将来のシナリオで何が起こり得るかを理解する手掛かりになります」とクニーズ氏は述べました。「北極が温暖化する世界に対応する中で、ストレス下での北極の行動と、注意すべき転換点を把握する必要があります」。