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[ACC32-03] アラスカの氷河上で発生する赤雪の分布要因
キーワード：雪氷藻類、バイオアルベド効果、赤雪、数値モデル、衛星観測
世界中の氷河上では夏季に積雪が赤く染まる赤雪現象がみられ、バイオアルベド効果と呼ばれる微生物由来のアルベド低下効果を引き起こすことから、その現象は融雪加速をとおして水循環に影響を及ぼす。この赤雪現象は、雪氷生物と呼ばれる耐冷性微生物の大繫殖によって発生する。雪氷生物が存在する積雪には繫殖活動で必要な水が限られるため、液相の水が繫殖の律速要因であることが知られている。しかしながら、氷河上では融雪している積雪全てで赤雪が発生するわけではなく、氷河上の赤雪分布がどのように決まるのかはまだ明らかになっていない。これまでの著者らの研究では、気象条件に基づいて赤雪の時空間分布を全球で再現する全球雪氷藻類モデルBio-MATSIROを開発したが、このモデルは全球数十kmの空間解像度のため氷河上の詳細な赤雪分布を計算できない。そこで本研究では、大規模な赤雪が発生するアラスカのハーディング氷原を対象にBio-MATSIROを60m空間解像度に高解像度化し、赤雪の時空間分布の再現と、赤雪発生のプロセスを調査した。モデルを高解像度化するために、モデル計算で必要な標高などの陸面地形情報、氷河領域、地表面気象条件をそれぞれArcticDEM Mosaic、Sentinel-2 Level-2画像、ERA5-Land再解析データから作成した。これらの60 m空間解像度のデータを用いて、2019年夏季のハーディング氷原で雪氷藻類Sanguina nivaloidesのバイオマスの時空間分布を計算した。モデルの結果は、7月上旬ごろから氷原の低標高域で赤雪が広がりはじめ、8月中旬には氷原のほぼ全域に赤雪が広がった。一方、Sentinel-2が観測した赤および緑バンド帯の反射率比から求めた赤雪指標は、ハーディング氷原の北西部の低標高域で7月上旬に赤雪が発生することを示した。この衛星観測ではその後の8月中旬までに北東部に赤雪が広がっていたが、南部では夏季をとおして赤雪はほとんど発生しなかった。モデルでは7月上旬という赤雪の発生タイミングは再現できたものの、東西と南北の分布の違いを説明できなかったため、モデルで考慮していないプロセスが赤雪の詳細な分布に関係していると考えられる。ハーディング氷原のあるキーナイ半島は北西部に土壌があり、夏季になると西風が吹くことから、北西部の赤雪発生は大気を介した藻類細胞の積雪への供給料の違いであると考察した。そこで、簡易なバイオエアロゾルの拡散モデルを構築し、ダウンスケーリングした風速風向データと地形情報に基づいて氷河上に沈着するエアロゾル量を計算したところ、北西部、北東部、南部の順に沈着量が多いことが示された。この結果は、大気から飛来する藻類細胞量の違いが赤雪分布の主要因となっていることを示唆している。