氷の年代記| 科学| スミソニアン - 記事、科学、私たちの惑星

16, 000フィートのimonの頂上からでも、チベットのナイモナニイは恐ろしく見えます。近くに行くほど大きくなり、氷のガラス張りの顔が険しい岩の多い尾根の後ろに消えます。まだ登っていないナイモナニーは25, 242フィートでチベット南西部で最も高く、世界で34番目に高い山です。

私たちの下には、粉砕された岩によって乳白色に変化した氷河供給の川が流れています。秋分の日が過ぎ、低木と草が深紅と金色に変わりつつあります。「すべての色を見てください」とロニー・トンプソンは、冬がようやく近づいていることを喜んだ。苦寒の始まりは歓迎すべき奇妙なことのように思えるかもしれませんが、彼は元気よく「氷のためにそれは良い」と言います。

世界有数の氷河学者の1つであるトンプソンは、熱帯および近熱帯の高地の氷河の主要な権威であり、彼の研究室から流れ出る画期的な出版物と同様に、彼は物理的な勇気で科学界で有名です。「絶対的なヒーロー」と、NASAゴダードの気候モデラーであるGavin Schmidt氏は言います。

これは、トンプソンの51回目の主要なアイスコアリング遠征です。すべてのことを言って、彼は18, 000フィート以上の標高で3年半以上を費やしました。彼は凍傷と高山病に耐えました。彼は1986年に中国のian連山への遠征で雪と雨を運転して3日間モンゴルのポニーに乗った。 1993年、ペルーで最も高い山であるワスカランへの遠征中に、彼はガタガタした木製のはしごであくびをするクレバスをacrossいました。彼は19800フィートでキャンプし、ハリケーンの風が断崖に向かってそれを運ぶため、テントの中に閉じ込められました。彼は、テントの床に氷iceを刺すだけで転倒を避けました。

氷は、人類の歴史の流れを変えた急激な気候の変化を保存するタイムカプセルのようなものです。ペルカ南部のケルカヤ氷冠（氷河よりも大きい）から、トンプソンと彼の同僚たちは、インカ以前の文明を支えなかった干ばつと洪水をつなぎ合わせました。ヒマラヤのダスオプ氷河の高層から採取された氷の層で、AD 1440年以来インド亜大陸に飢fが繰り返し発生しているモンスーン障害のほこりっぽい指紋を特定しました。現在、オハイオ州立大学を拠点とするトンプソンは、高度の氷のサンプルは地球温暖化の把握に来ます。

「本当に際立っているのは、過去50年が少なくとも過去2, 000年、そしておそらく過去5, 000年と比べてどれほど変わっているかです」と彼は言います。気温の上昇は、世界中の高山を恒久的に覆う氷を急速に減らしています。今世紀の終わりのずっと前に、多くの、そしてその一部の地域では、ほとんどが消えてしまうでしょう。損失はさらに大きな、潜在的に壊滅的な結果の前兆です。

トンプソンは、1985年まで首尾よく首位にならなかったナイモナニーの頂点に登るつもりはないことを知ってホッとしている。しかし、彼は中国科学院の所長であるヤオ・タンドンと考案した計画チベット高原研究とトンプソンの長年の共同研究者にとって、いくつかの点でさらに困難です。現在の標高約16, 000フィートから、彼らはナイモナニーの最高峰の影にある巨大な氷原の頭までさらに4, 000フィートをハイキングすることを目指しています。岩盤にドリルダウンして、それぞれ数百フィートの長さの2つまたは3つの連続した氷のコアを抽出するのにかかる限り、それらはそこに残ります。

ヤオのチームが十分な数のヤクを組み立てるまで数日待ちます。蒸しパンと野菜のピクルスで中華風の朝食をとり、時間を過ごすためにギアを並べ替えます。トンプソンは明らかに着手しようとしている。最後に、鐘のジャングルが小さなヤクの群れの到着を発表し、パック動物の数を約18にします。ヤクの飼い主は、これらの好奇心の強い牛の背部に水牛のような角と馬のような尾を持つ優れた登山者を積み込みます。

その後、トンプソンと彼の5人のメンバーからなるチームは、ロシア科学アカデミーの地理学研究所のアイスドリラーであるウラジミールミカレンコと共に立ち去ります。すぐ後ろにはチーフドリラーのビクター・ザゴロドノフ、氷河学者のメアリー・デイビス、大学院生のナタリー・カーヴァルト、地球化学者のPing-Nan Linがいます。全員がオハイオ州立大学です。トンプソンは陽気に手を振る。「公園を散歩します」と彼は約束します。

半時間後、私は夫である物理学者兼写真家のトーマス・ナッシュと出かけました。ヤオが率いるハイカーの2番目のグループを追跡します。このグループは、その日の後半にトンプソンのグループと会います。急な傾斜は容赦なく、すぐに10ステップのリズムに落ち着き、その後、同じ数の呼吸を吸うポーズが続きます。この拷問されたやり方で、私は最終的に18, 400フィートに達し、その時点で景色が爆発します。

はるか下に、1世紀前にスウェーデンの探検家スヴェン・ヘディンが「世界で最も有名で最も有名な2人の山の巨人、カイラシュとナイモナニイの間に埋め込まれた巨大なターコイズ」と説明するマナサロバー湖が見えます。ネパールから約10マイル、インドから約20マイルのこの素晴らしいタブローは、世界で最も神聖な風景の1つです。ヒンドゥー教と仏教の信念によると、これは宇宙の中心であり、4つの大河が地下の通路を流れると言われています。これは比fig的に当てはまります。アジアの最も重要な水路の4つ（インダス川、ストレジ川、ブラマプトラ川、ガンジス川）は、この山岳地帯の雪原と氷原によって支えられています。

夜にテントを設置すると、灰色で不安定な瓦bleの壁に押されたように感じます。これは、ここの氷が後退するのではなく前進していた昔の時代の遺産です。私たちは目を覚まして、深い暗い谷間で太陽がゆっくりとパンを開始しているのを見ます。下の氷河供給ストリームが凍結キルティングを放つまでに少なくとも1時間かかります。フリースの層を引っ張って、トーマスと私は朝食のために他の人に加わります。お茶を一口飲む間、私はトンプソンを勉強します。

58歳の彼は、私が10年前に最初に会った男性とほとんど変わらないように見えますが、茶色の髪が白くなり、15年ほど前に診断された喘息の音は少し悪くなります。身長と体格が中程度で、彼は肉体的には強要していません。しかし、彼はほぼ超人的な決意と意欲を持っています。 3人の2番目の子であるトンプソンは、ウェストバージニア州ガサウェイの小さな農場で、形成期を過ごしました。両親はどちらも中学2年生を超えていませんでしたが、母親は後に高校に相当しました。家族は経済的に苦労しました。ロンプニーが高校にいたときに、電気技師のトンプソンの父親が亡くなる前でさえも。ある時点で、若者は必要な収入をもたらすために4つの仕事をしました。 1966年、彼はウェストバージニア州のマーシャル大学の奨学金を獲得し、そこで地質学を専攻しました。そこで彼は、地理学の博士号を取得するために進んだ小柄な物理学専攻のエレン・モズリーに会いました。彼女はトンプソンの科学パートナーであり、彼らは40年近く結婚しています。

何年もかかりましたが、名誉と賞品がトンプソンの道を流れています。この夏、彼はブッシュ大統領から全米科学賞を授与されます。しかし、トンプソンのライフスタイルはシンプルなままです。彼とMosely-Thompsonは、オハイオ州コロンバスで四半世紀前に買った気取らない白いフレームの家にまだ住んでいます。彼らの娘、レジーナ、FBIエージェント、および彼女の夫が近くに住んでいます。運動のために、トンプソンは小さな犬、ラスとキノを通りの小さな公園で散歩します。

トンプソンは当初、地球科学への関心と良い生活をしたいという願望を組み合わせて、石炭地質学者になりたかったと言います。氷河学は彼をまったく惹きつけませんでした。「（マーシャルで）氷河を研究し、自分自身に考えたことを思い出すことができます。なんと無駄なことです。氷河は地球の表面のごくわずかな割合しか占めていません。で、なぜ世界で誰かが時間をかけて勉強するのでしょうか？」国家警備隊での短い任務の後、トンプソンは1972年にOSUの大学院生として入学し、費用を負担するために、大学の極地研究所の研究助手として雇われました。彼はすぐに、南極から回収された最初の深い氷のコアを見つめていることに気付きました。それは啓示でした。

不可解なスクリプトを解読できる人にとって、氷には興味深い物語があります。酸素のさまざまな同位体または原子形式の変動は、暖かいエポックと冷たいエポックの間で揺れ動きます。硝酸塩レベルの変動は、植物が氷の膨張と収縮にどのように反応するかを示します。氷には、古代の大気からの空気の泡と、昔の火山噴火からの灰の層が含まれています。風に吹かれた塵の層が含まれており、乾燥した時期には上昇し、濡れた状態では落下する、降水の幅広い変化に関する情報が得られます。また、氷は、降水量の変化をより厚い層とより薄い層の形で記録します。

長い間、氷河学者は低緯度の高地の氷についてはほとんど考えていませんでした。（緯度約30度で、ナイモナニーは熱帯に近い。）科学的行動は、ほとんど例外なく、南極大陸とグリーンランドの大きな氷床の劇的な膨張と収縮に起因すると考えられていた。その上、ほとんどの科学者は、赤道に近い場所の氷は何回も溶けて再凍結し、その層に書かれた歴史を消去すると考えていました。

博士号を取得する2年前、トンプソンはオハイオ州の地質学者ジョン・マーサーに同行し、ペルーのケルカヤ氷河帽の探検に出かけました。マーサーは、北半球と南半球で氷の大きな前進が同時に起こったかどうかを彼に伝えるかもしれないという考えを持っていました。また、南極大陸とグリーンランドの氷の中の塵の層を比較していたトンプソンにも興味を持った問題でした。

1974年の夏に、トンプソンは、彼の人生を永遠に変える白のまばゆい広がりと初めて出会ったのはそのためです。約18, 700フィートの高さの巨大なQuelccaya氷冠は、22平方マイルにわたって広がりました。しかし、彼を魅了したのは、その劇的な西洋の顔でした。高さ180フィートのウェディングケーキのように見え、透明な氷の層がほこりで暗くなった層と交互になっています。ケルカヤが溶けていたら、トンプソンは、これらの鋭く輪郭が描かれた層が均質化されたスラッシュに崩壊していたことに気づいた。

これは、多くの人がトンプソンが失うと予測した氷冠を研究する壮大な闘争の始まりでした。「ケルカヤは人間には高すぎて、（掘るための）技術は存在しません」と、氷河学の巨人の一人であるデンマークのウィリ・ダンスガードは有名です。実際、1979年にトンプソンがケルカヤに最初に行った大規模な遠征は、ペルーのパイロットが重掘削装置の空輸を依頼したことで、無風に終了しました。トンプソンが氷冠に戻る前に、彼はオハイオ州のMBAプログラムに応募しました。彼が再び手ぶらで戻ってきた場合、彼は氷河学をやめて、彼の才能を他の場所に応用することを決めました。「そして、おそらく」と彼は今日言った、「もっともっとお金を稼げただろう」。

懐疑論者はそれができないと言ったが、ロニー・トンプソン（チベットのナイモナニ氷河を登ろうとしている）は、氷河が何千年も前、そして近い将来に文明の盛衰の手がかりをもたらすことを示した。（トーマスナッシュ）

しかし、トンプソンと同僚は、1500年の気候記録を所有して、ケルカヤの勝利から帰国しました。氷にはっきりと保存されていたのは、エルニーニョ気候サイクルに特徴的な海面温度の変動と一致する、湿りから乾燥への劇的な変動でした。雨季から数十年、さらには数百年に及ぶ干ばつまでの長期的な揺れも保存され、その中で考古学者はチチカカ湖のほとりに沿って栄えたティワナクの偉大な先インカ文明の盛衰と不気味な類似性を発見しました千年以上前。トンプソンは、彼の氷のコアが気候と人間の歴史を記録できることを知っていました。

平均標高が約15, 000フィートで、ナイモナニーが定義するのに役立つチベット高原は、米国本土の3分の1の面積を含む世界最大かつ最大の高原です。チベット人がエベレスト山と呼んでいる29, 035フィートのチョモランマを含む巨大な山々は、台地を警備しています。この地域は、極域以外の世界で最も多くの氷を保持しているため、しばしば第3極と呼ばれています。

地質学的に言えば、チベット高原はかなり最近のものです。それを生み出した隆起は、インド亜大陸がユーラシア大陸にago落した約5500万年前に始まりました。地球の地殻のこれら2つの巨大なスラブ間の戦いは、今日まで続いており、ヒマラヤ山脈を毎年半インチ近く押し上げています。プラトーがゆっくりと隆起すると、それは次第に薄くなる大気層に達し、それぞれが夏には紫外線を遮り、冬には赤外線の熱を閉じ込めることができなくなりました。

おそらく1500万年から2200万年前のある時点で、夏から冬への気温の変動が非常に激しくなり、アジアのモンスーン、アジアの広大な帯全体で年間雨サイクルを駆動する巨大な振動する風を動かした地球上の人口の多い地域。夏には、チベット高原が熱くなり、巨大な熱気球のように、高原を横切る空気が上昇し、ベンガル湾や南シナ海、アラビア海から湿った空気を吸い込み、雨をもたらす低気圧のゾーンを作成しますアジアの大部分に。冬には、冷たい空気がチベット高原から降り、乾燥した大陸の空気を海に押し出します。

アジアのモンスーンは、肥沃なflood濫原が世界人口の約半分を支えている現代の河川流域を作り出しました。多くの科学者は、モンスーンが惑星の冷却にも役立ったと信じています。とてもゆっくりと、雨は大気から二酸化炭素を除去しました。二酸化炭素は、地球温暖化の原因である熱を閉じ込めるガスです。ガスが雨水に溶解すると、酸に変わり、岩と反応してより安定した炭素化合物を形成します。このように、アジアのモンスーンであるボストン大学古気候学者のモーリーン・レイモは、約300万年前に始まった氷河時代の連続の舞台を作ったと言います。

現在、大気中の二酸化炭素を隔離するこのような自然のメカニズムは、石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料の燃焼によって圧倒されていることが明らかになってきています。南極の氷の中に閉じ込められた気泡の化学組成の分析に基づいて、少なくとも過去650, 000年間のどの時点よりも、今日の大気中の二酸化炭素の量は多くなっています。今世紀の終わりまでに、二酸化炭素レベルは容易に倍増する可能性があり、多くの科学者は地球温暖化がアジアのモンスーンを含む地域の気象パターンを混乱させると予想しています。

チベット高原で既に大きな変化が進行していることは間違いありません。 2004年に、中国の氷河学者は自国の46, 298の氷原の調査を発表しました。その大部分はチベットにあります。 1960年代と比較すると、氷河で覆われた地域は5％以上縮小し、その体積は7％以上、つまり90立方マイル以上縮小しました。そのくらいの氷がエリー湖をほぼ満たすのに十分な水を保持しています。さらに、氷の損失速度は加速しています。ヤオは現在、ナイモナニー近くの氷河が1年に800万平方フィート、1970年代の撤退率の5倍後退していると私に言いました。

ヒマラヤ山脈の高山氷の損失は、下流に住む人々にひどい結果をもたらす可能性があります。氷河は天然の給水塔として機能します。春と秋に氷が溶けて、夏のモンスーンが到着する前と去った後、水が川や川を流れ落ちます。現在、あまりにも多くの氷が急速に溶けており、壊滅的な洪水のリスクを高めています。長期的な懸念は、モンスーンが失敗し、干ばつや飢amineにつながる時期に氷がすぐに少なくなることです。

世界中で、地球温暖化の長期予測されていた結果である氷の大規模な損失が、アラスカからパタゴニア、ロッキー山脈からアルプスまで現在進行中です。さらに厄介なことに、西南極とグリーンランドを覆う大きな氷床は不安定な兆候を見せています。マイル深さのグリーンランドの氷床には、20フィートほど海面を上げるのに十分な水が含まれており、彼も誰もその氷が突然消えることを期待していませんが、加速的な損失が海の上昇に寄与することは明らかです。

1990年代初頭に発言したトンプソンは、気候変動のバロメーターとして氷河と氷原に大衆の注意を向けた最初の科学者の一人でした。彼はそれ以来、ハードデータと消失する氷原の前後の写真でメッセージを補強し続けています。今日、彼は多くの会社を持っています。次の世紀にかけて気温がさらに上昇すると、最新の国連報告書は警告し、氷の損失は継続すると予想され、世界規模で海岸線と生態系を再構成します。

トンプソンは、2つの氷河の間の氷で満たされた廊下の高い場所にある掘削キャンプへの困難な登山を開始しています。彼は着実に、しかしゆっくりと動き、ぼろぼろの息切れで息を引きます。時々、彼は腰を曲げて、まるでお辞儀をするようにポーズをとります。高高度が心臓に与える負担を軽減するためのトリックだと彼は言います。

彼は、過去の氷の前進によって堆積した岩の塔の頂上で立ち止まります。すぐ下に彼が登る予定の氷河があります。「公園を散歩します」とトンプソンは喘ぐ。まもなく、彼は立ち去り、氷に覆われた瓦debrisをよじ登って氷河のコースを制限します。「それはあなたが前回言ったことです」と私は彼に叫んだ。

夫と私はラサに戻ることにしました。

トンプソンのチームは氷河に2週間を費やし、長さ500フィート（約140本のチューブに含まれる）を超える3つのコアを引き出します。これは、数千年の氷河と大気の歴史を表しています。その後、許可が切れたため、ラサに戻り、中国の同僚に氷河から氷を降ろすことを任せました。簡単なことではありませんでした。ラサに900マイル戻るとコアを運搬するために最初に雇われたトラックは現れませんでした。ポーターとヤク飼いはやめると脅した。 2日間の吹雪が襲った。 2台目のトラックが薄い空気で窒息しました。運転を続けるために、ドライバーはラサから取り出したボトルからエンジンに酸素を注入する必要がありました。

チベットを離れてから約2か月後、私はOSUのバード極地研究センターの海綿状の冷凍庫に足を踏み入れました。気温は華氏マイナス30度です。スチール製の棚に収納されているここには、トンプソンの氷コアのコレクションを保持する数千の光沢のあるアルミニウムチューブがあります。遠征隊によって組織されたチューブの長さは1メートルです。キャップには文字と数字の識別セットが付いています。

私の仲間である大学院生のナタリー・カーヴァルトは、ナイモナ・ニーのコアを最初に通過し、ウールの帽子とダウンジャケットを着ていても、冷凍庫に長くはいません。彼女が望んでいるチューブを引き出して、彼女は冷凍庫から小さな控え室にダッシュします。そこで彼女は氷の筒を引き出し、それをライトテーブルの上に置きます。コアのこのセクションには、透明な氷と曇った氷の微妙に交互の帯が含まれています。透明なバンドは降水量の多い間隔を示し、不透明なバンドはより乾燥した、埃っぽい時間を示します。パターンは奇妙に美しいです。

Kehrwaldは、他の長さの氷を調べます。 1つは、約365フィートの深さから、非常に寒い条件下でしばしば形成される細かい気泡で満たされています。さらに深いところからは、ガラスのように見える非常に透明な氷が含まれています。しかし、最も興奮するのは表面近くからの氷であり、その一部には昆虫や植物の破片である可能性のある魅力的な暗い斑点が含まれています。

たとえば、トンプソンのアンデス山脈の氷には、1600年のペルー南部のワイナプティナのものと同様に、既知の火山噴火からの灰が含まれています。また、放射性年代測定が可能な有機堆積物も組み込まれています。 1998年、トンプソンは、休眠中のボリビア火山から奪った氷の中に6, 000年前の昆虫の残骸を見つけました。 2004年と2005年に、彼はQuelccayaの氷冠の収縮端から5, 200年前の湿地植物を回収しました。氷冠や氷河の上部近くの昆虫や植物はそれほど重要ではありません。なぜなら、上層には年輪のように年が見える縞模様が付いているからです。しかし、コアの奥深くで日付を設定することが重要になります。そこでは、重なっている氷の重さが年間の雪の層を非常に近づけて圧迫し、それらは融合しているようです。有機材料から独立して得られた日付のほんの一部は、チベットのタイムラインを壁に釘付けするのに役立ちます。

トンプソンは空間と時間の長いフェッチにわたって彼のコアを見ると、彼は赤道を横切って南から北に進む氷の成長の波状の掃引のように見えるものを見ます。トンプソンによると、このパターンは21、500年の天文サイクルとの顕著な一致をもたらします。歳差運動周期として知られているこの現象は、地球が子供の頂点のように回転しながら揺れ、北半球と南半球が太陽に最も近づく時期を変えるという事実に由来しています。これは、モンスーンの強さを含む降水パターンに影響を与えます。

トンプソンによると、歳差運動のパターンはまだ機能しているが、その影響を検出するのは難しくなっている。「私にとって、これが今日の世界を過去とは大きく異なるものにしているのです」と彼は言います。「自然だけが責任を負う場合、氷河はある半球の低緯度で成長し、別の半球の低緯度で後退するはずです。しかし、それは起こっていないことです。」彼がそれを見るように、氷河と氷原が事実上どこでも減少しているという事実は最も明確な兆候を構成しますが、温室効果ガスの濃度の上昇は自然のシステムに深刻なダメージを与えています。

トンプソンは、ナイモナニイに向かう数ヶ月前に、ペルーのケルカヤを再訪し、氷が今では驚くべき速度で後退していると言います。彼が過去28年間定期的に測定しているアウトレット氷河であるQori Kalisは非常に薄くなっているので、今年戻ってくるまでに消失すると予想しています。アフリカ最高峰のキリマンジャロ山については、「氷原はただのスパイクになっています。氷を失うと、歴史を失い、記録を失う」と彼は言います。幸いなことに、トンプソンはその象徴的な山にちょうど間に合いました。 7年前、彼は、エジプトの伝説の旧王国の崩壊と一致した4, 000年前の干ばつを含む、東アフリカの気候変動の11, 700年の記録を引き出す遠征を行いました。彼は、ニューギニアの最高峰である16, 023フィートのジャヤ山の急速に縮小するカルステンツ氷河など、手遅れになる前に掘削したい13の高地の氷原のリストを保持しています。彼はおそらくそれらすべてに到達することはできないと認めています。

かつて石炭地質学のキャリアを考えていたネイティブのウェストバージニア人にとって驚くことではないかもしれませんが、トンプソンはしばしば氷河と炭鉱のことわざのカナリアとの類似性を引き出します。鳥のように、氷河は危険なガスの蓄積を警告しています。ただし、重要な違いが1つあります。「過去、カナリアが歌をやめて死亡したとき、鉱山労働者は鉱山から抜け出すことを知っていました。私たちの問題は、鉱山に住んでいるということです。」

J.マドレーヌナッシュは、エルニーニョ：マスターウェザーメーカーの秘密を解き明かすの著者です 。トーマス・ナッシュは物理学者で写真家です。 彼らはサンフランシスコに住んでいます。