[A-CC25] 雪氷学

[ACC25-10] 気候モデルを用いた雪氷生物活動で引き起こされる雪氷圏のバイオアルベド効果の評価

*大沼 友貴彦¹、庭野 匡思²、島田 利元¹、竹内 望³ (1.宇宙航空研究開発機構、2.気象庁気象研究所、3.千葉大学理学研究科)

キーワード：雪氷生物、バイオアルベド効果、気候モデル、衛星観測

世界中の積雪および裸氷上では雪氷生物と呼ばれる耐冷性の生物が存在しており、その中でも光合成微生物の繫殖は雪氷面を暗色化させてアルベドを低下させる。この雪氷生物活動によるアルベド低下効果はバイオアルベド効果という雪氷圏特有の現象として近年認識されるようになってきた。微生物は雪氷上で光合成により増殖するため、その効果は単に大気から沈着する他の不純物とは異なる時空間的動態を示す。雪氷生物は積雪域と裸氷域で異なる種が活動しているため、積雪が赤く染まる赤雪現象、裸氷を暗くする暗色化現象、裸氷上にできた穴であるクリオコナイトホールの崩壊現象、といった様々な現象を通してバイオアルベド効果を引き起こす。そのようなバイオアルベド効果は雪氷の質量損失速度を加速させるため、数値モデルによる定量評価および将来予測が重要である。著者らはバイオアルベド効果を定量評価するために、赤雪現象を引き起こす藻類量を再現する雪氷藻類モデルおよび赤雪のアルベドモデル（Onuma et al., 2020; 2022a）、暗色化現象を再現する藻類量を再現する氷河藻類モデル（Onuma et al., 2022b）、クリオコナイトホール形成-崩壊を再現するクリオコナイトホールモデル（Onuma et al., in review）を開発してきた。本研究では、これらの雪氷生物モデルを極域気候モデルあるいは陸域モデルに導入し、近年の雪氷圏を対象にした雪氷繁殖量とその生物活動によるバイオアルベド効果を時空間的に評価する。計算された結果は、JAXAが運用する光学センサーを搭載したGCOM-Cおよびマイクロ波センサーを搭載したGCOM-Wを用いて検証する予定である。詳細な結果についての紹介は当日の発表で行う。

References
[1] Y. Onuma, N. Takeuchi, S. Tanaka, N. Nagatsuka, M. Niwano and T. Aoki, Physically based model of the contribution of red snow algal cells to temporal changes in albedo in northwest Greenland. The Cryosphere, 14, 2087-2101. doi:10. 5194/tc-14-2087-2020 (2020)
[2] Y. Onuma, K. Yoshimura and N. Takeuchi, Global simulation of snow algal blooming by coupling a land surface and newly developed snow algae models, Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 127 (2), e2021JG006339. doi:10.1029/2021JG006339 (2022a).
[3] Y. Onuma, N. Takeuchi, J. Uetake, M. Niwano, S. Tanaka, N. Nagatsuka and T. Aoki, Modeling seasonal growth of phototrophs on bare ice on the Qaanaaq Ice Cap, northwestern Greenland. Journal of Glaciology, 1-13. doi:10.1017/jog.2022.76 (2022b)