[A-CC25] ニューノーマルの雪氷学

[ACC25-04] 多種の物理化学計測による南極ドームふじ近傍のフィルン表層における層構造の形成過程の研究

*井上 崚¹、藤田 秀二^2,1、川村 賢二^2,1,3、尾形 純²、平林 幹啓²、福田 かおり²、北村 亨太郎²、米倉 綾香¹、東 久美子^2,1、中澤 文男^2,1、大藪 幾美²、本山 秀明^2,1 (1.総合研究大学院大学、2.国立極地研究所、3.海洋研究開発機構)

キーワード：フィルン、圧密、表面積雪、ドームふじ

氷床表面において特徴づけられるアイスコアの物理化学的性質は、古気候情報を記録するだけでなく、フィルンの圧密・気泡形成過程に影響を及ぼす．たとえば、不純物濃度や，氷と空隙がなす微細構造（鉛直方向に発達するボンドなど）は圧密速度を変化させるため，これらの層構造は密度のばらつきの程度を決定する要素の一つとなる．また，フィルン深部における密度のばらつきは，気泡形成が起こる深度範囲を変化させることで，気体成分の年代情報や分別の程度に影響すると考えられている（気泡形成深度範囲が狭いと一深度が含む年代分布は狭くなり，気体成分の分別量は減る）．したがって、古気候情報を精度良く読み取るためには，氷床表面における物理化学的性質およびそれらの層構造の形成過程を理解することが重要である．
第3期ドームふじ深層掘削計画では，ドームふじ基地の南方地域の広域で掘削候補地を調査している．南方約54 kmの地点（仮称NDF、77°47’18S、39°3’15E、3763 m a.s.l.）はこの地域を調査する際のベースキャンプの一つを置いた地点である．この地域は極めて涵養量が少なく，雪面は昇華凝結の影響を長期間受けている．筆者らはこれまでに，NDFで掘削された全長152 mの浅層コアに対して，高分解能（測定深度間隔2.5～20 mm）かつ連続的に多種の物理・化学計測を行ってきた．計測した項目は，(1)ガンマ線透過密度ρ，(2)密度の指標となる誘電率ε，(3)氷と空隙の縦伸び構造の指標となる誘電異方性Δε，(4)比表面積の指標となる近赤外光反射率R，連続融解分析システムによる(5)水安定同位体比δ¹⁸O，δDおよび(6)主要元素（Na、Mg、Al、S、K、Ca、Fe）の濃度である．本発表では主に，深度おおよそ10 mまでの表層付近に着目をする．
各計測の結果，表層付近では，ρ，ε，Δε，R，δ¹⁸O、δDに正の相関があることがわかった（深度範囲1 mで相関係数を計算）．一方，これらの項目に対してすべての主要元素の濃度は負の相関関係にあるとともに，主要元素同士は正の相関関係にあることがわかった．δ¹⁸O、δDと不純物濃度の負の相関関係は，積雪-大気間および積雪中の昇華凝結が長期間起こり，元々のシグナルが変質することで形成すると示唆されている（Hoshina et al., 2016）．ただし，その詳細なプロセスは明確になっていない．発表では，密度や，縦伸び構造，比表面積の発達との関連を踏まえて，不純物濃度や水安定同位体比を変質させた堆雪過程や積雪中の昇華凝結過程を考察する．