氷河除去

氷河期は、氷河期の完全な氷河状態から、地球温暖化と大陸の氷量の変化による海面上昇を特徴とする温暖な間氷期への移行を表します。したがって、それは氷河、氷床または凍った表面層の後退、および結果としての地球の表面の露出を指します。アブレーションによる氷河圏の衰退は、特定の氷河に限定されたグローバルなものから、あらゆる規模で発生する可能性があります。最終氷期最大期（約21,000年前）の後、最後の退氷期が始まり、完新世初期まで続いた。地球の大部分で、温室効果ガスの人為的変化によって部分的にもたらされた気候変動の結果として、過去100年間の氷河後退が加速しています。

以前の退氷は、約22kaから11.5kaまでの間に発生しました。これは、地球上の年間平均気温が約5℃上昇し、10℃を超える地域の高緯度の温暖化が発生したときに発生しました。これに続いて、深海と熱帯海の温暖化が顕著になり、約1〜2°C（深海）〜2〜4°C（熱帯海）の間になりました。この温暖化が起こっただけでなく、世界の水文学的予算も目立った変化を経験し、地域の降水パターンが変化しました。このすべての結果として、ユーラシア、北米、および南極の一部にあるものを含む世界の主要な氷床が溶けました。その結果、海面は約120メートル上昇しました。これらのプロセスは着実に発生せず、同時に発生することもありませんでした。

バックグラウンド

退氷過程は、既存の氷河の広がりと気候条件のバランスの欠如を反映しています。長期にわたる正味の負の物質収支の結果として、氷河と氷床は後退します。グローバルな氷河の範囲の拡大と縮小の繰り返し期間（氷と岩石のコアの観察、地表地形、地下の地質構造、化石記録、およびその他の年代測定の方法から推定される）は、グローバルおよび地域の周期的な性質を反映しています氷河期と氷河と間氷期として知られるより小さな期間で測定される氷河学。約12,000年前の最終氷期の終わり以来、氷床は地球規模で後退しており、地球はより大きな氷床と海氷を持つほとんどの緯度で高高度の高山氷河のみが特徴的な比較的暖かい間氷期を経験しています。極で。しかし、産業革命が始まって以来、人間の活動は世界的に退氷の速度と範囲の急速な増加に貢献してきました。

グリーンランド

2014年に発表された研究は、グリーンランドのラッセル氷河の氷床の下では、メタノトローフが氷河下生態系の生物学的メタンシンクとして機能する可能性があり、この地域は少なくともサンプル期間中は大気メタンの発生源であったことを示唆しています。水試料中の溶存メタンに基づいて、グリーンランドは重要な地球規模のメタン源を表している可能性があり、進行中の退氷作用により大幅に貢献する可能性があります。 2016年の研究は、過去の証拠に基づいて、グリーンランドおよび南極の氷床の下にメタン包接化合物が存在する可能性があると結論付けました。

原因と結果

あらゆる規模で、気候は地球の表面の雪と氷の状態に影響します。寒い時期には、巨大な氷床が赤道に向かって伸びる可能性がありますが、今日よりも暖かい時期には、地球は完全に氷がなくなる可能性があります。表面温度と大気中のCO2などの温室効果ガスの濃度との間には、経験的に実証された重要な正の関係が存在します。集中度が高くなると、氷球の地球規模と安定性に大きなマイナスの影響があります。更新世の氷河と間氷期サイクルの千年単位の時間スケールでは、氷河形成の始まりと融解のペースメーカーは、ミランコビッチサイクルと呼ばれる軌道パラメータの変化です。具体的には、北半球の夏の日射量が低いと氷床が成長し、夏の日射量が多いと冬の積雪よりも融除が大きくなります。

気候変動を促進する人間の活動、特に過去150年間にわたる化石燃料の広範囲な使用とその結果生じる大気中のCO2濃度の増加は、世界中の高山氷河と大陸氷床のより急速な後退の主な原因です。たとえば、西南極の氷床は大幅に後退し、現在、さらなる退氷または崩壊を脅かす正のフィードバックループに貢献しています。南極海の新たに露出した地域には、長い間隔離されたCO2の貯蔵庫があり、現在大気中に放出されており、氷河力学に影響を与え続けています。

アイソスタシーの原理は、特に氷河期後のリバウンドの退氷プロセスに直接適用されます。これは、アイソスタシーが観察および研究される主要なメカニズムの1つです。氷河後のリバウンドとは、氷河後退の直後の地殻変動の隆起活動の増加を指します。氷河期後のリバウンドを経験している地域では、火山活動の増加率と豊富さが発見されています。十分に大規模な場合、火山活動の増加は、火山から放出されるCO2とメタンの結果として、退氷のプロセスに正のフィードバックを提供します。

退氷期間も海洋プロセスによって部分的に引き起こされます。たとえば、北大西洋の通常の深い冷水循環と浸透深度の中断には、氷河後退を促進するフィードバックがあります。

以前は固体の形で土地に保持されていた水が液体の水に変わり、最終的には海に流出するため、氷河除去は海面に影響します。最近の激しい退氷期間により、20世紀全体で平均世界の海面上昇は1.7 mm /年、過去20年間で3.2 mm /年と非常に急速に増加しました。

退氷が起こる物理的メカニズムには、融解、蒸発、昇華、分娩、風洗などの風成作用が含まれます。

ローレンタイド氷床の氷河除去

更新世エポックを通して、ローレンタイド氷床は北アメリカの広い地域に広がり、5,000,000平方マイルをカバーしました。ローレンタイド氷床は、一部の地域で深さ10,000フィートで、南緯37度まで達しました。氷河期中のローレンタイド氷床の広がりの範囲は、ダイク等によって準備されました。退氷のサイクルはさまざまな要因によって引き起こされます。主な要因は、北半球での夏の日射量または日射量の変化です。しかし、日中の日射量のすべての上昇が退氷を引き起こしたわけではないので、今日私たちが目撃している現在の氷の量に。これは、氷床が後退し、最終的に消滅するという点で、気候の閾値が存在する可能性があることを示唆する別の結論につながります。ローレンタイドは北半球で最大の質量氷床であったため、その消失、アンロードエネルギーバランスモデル、大気海洋大循環モデル、および表面エネルギーバランスモデルに関して多くの研究が行われました。これらの研究は、ローレンタイド氷床がその氷河後退のほぼ全体にわたって正の表面物質収支を示したと結論付けた。表面の物質収支が負に変わるのは、完新世初期までではありませんでした。負の表面質量バランスへのこの変化は、表面のアブレーションがローレンタイド氷床の氷の質量の損失をもたらすドライバーになることを示唆しました。その後、ローレンタイド氷床は、放射強制力と完新世の初めに夏の温度が上昇し始めた後にのみ、退氷の挙動とパターンを示し始めたと結論付けられました。

ローレンタイド氷床の退氷の結果

ローレンタイド氷床が退氷過程を経て進歩したとき、それは多くの新しい地形を作り出し、土地のさまざまな効果をもたらしました。何よりもまず、巨大な氷河が溶けると、その結果として大量のメルトウォーターが存在します。融水の量は、氷河期の淡水湖を含む多くの特徴を生み出しました。湖を形成するメルトウォーターがあっただけでなく、内陸の淡水の上に吹いた嵐もありました。これらの嵐は、氷の海岸を浸食するのに十分強い波を作成しました。海面の上昇と波による浸食により、氷の崖が露出すると、氷山は分裂し、流されてしまいました。大きな湖が普及しましたが、小さく、浅く、比較的短命な湖もそうでした。小さくて浅い湖のこの出現と消失は、今日見られる植物の成長、広がり、多様性の多くに影響を与えました。湖は植物の移動に対する障壁として機能しましたが、これらの湖が排水されると、植物は非常に効率的に移動して広がることができました。

最後の退氷

最終氷期の終わりから完新世初期まで（約19k〜11k年前）の期間は、海面が80メートル上昇したときの温室効果ガス濃度と大西洋子午面循環（AMOC）の変化を示しています。さらに、最後の退氷は3回の急激なCO2パルスによってマークされ、火山噴火の記録は、地下の火山活動が12kaから7kaの間にバックグラウンドレベルの2から6倍増加したことを示しています。

ほぼ19ka、最終氷期最大期（またはLGM）の終わりから11ka（初期完新世）までの間、気候システムは劇的な変化を経験しました。地球は最後の氷河期の終わりを扱っていたため、この変化の多くは驚くべき速度で起こっていました。日射量の変化は、この劇的な気候変動の主な理由でした。これは、氷床の変化から温室効果ガスの濃度の変動、および明確な反応をもたらす他の多くのフィードバックまで、世界中の他のいくつかの変化と関連していたため、世界的にも地域的にも。氷床と温室効果ガスが変化しているだけでなく、これに加えて、突然の気候変動が発生し、多くの海面水位の急速で大きな上昇が発生しました。氷床の融解は、海面上昇とともに、11kaの後まで起こりませんでした。それにもかかわらず、地球は現在の間氷期に到達しており、気候は比較的一定で安定しており、温室効果ガスの濃度は産業革命以前のレベルを示しています。このデータはすべて、陸氷と海洋の両方のプロキシ記録から収集された研究と情報により入手できます。これは、氷河期の気候変動の全体的なグローバルパターンを示しています。

Last Glacial Maximum（LGM）の間、二酸化炭素（CO2）の大気中濃度が明らかに低かったが、これは南大洋内の成層プロセスによる深海の炭素のより大きな封じ込めの結果であると考えられていた。これらの南大洋の深層水は最小のδ13Cを含んでいたため、LGM期間中に最も密度が高く、塩分が最も多い場所になりました。このような隔離された炭素の放出は、おそらく南極の温暖化と直接相関し、また寒い出来事と一致する、風により引き起こされた上昇と海氷の後退によって引き起こされた南洋の深い転倒の直接的な結果であった、北の最古と若いドライアス。

北米のLGM全体を通して、東部には耐寒性針葉樹林が生息していましたが、米国の南東部と北西部は、今日森林を閉鎖した場所で開いた森林を維持しました。今日私たちが経験するものよりもずっと乾燥していた。また、米国の南西部は今日と比べてLGMの間ずっと湿っていたという兆候があります。今日は砂漠と草原が見られる開いた森林があったからです。米国では、植生の一般的な変動は、温度の全体的な低下（最低5°C）、西風の嵐の軌跡の南へのシフト、および非常に急な緯度の温度勾配を意味します。

地形

今日目に見えるいくつかの地形は、氷河後退中または氷河後退直後に作用する強力な侵食力を特徴づけています。そのような地形の分布は、過去の氷河力学と地質時代の理解を知らせるのに役立ちます。気候変動の現在の時期に世界中の氷河が後退するにつれて、露出した地形を研究することは、現在および近い将来の理解にも役立ちます。一般に、最近の非氷河化された景観は本質的に不安定であり、平衡に向かって移動する傾向があります。

氷河後退による、または氷河後退による暴露後の連続した地形プロセスによって引き起こされる一般的な地形のサンプリング：

• モレーン
• エスカー
• ケトル
• 亀
• ドラムリン
• サーモカルスト
• トンネル谷
• 氷河湖
• 氷河下チャネル