What's hidden under the Greenland ice sheet? | Kristin Poinar

翻訳: Hiroko Kawano 校正: Masaki Yanagishita

When was I was 21 years old,

21歳の時

I had all this physics homework.

物理の宿題がたっぷりありました

Physics homework requires taking breaks,

物理の宿題には 休憩が必要で

and Wikipedia was relatively new, so I took a lot of breaks there.

ウィキペディアが比較的 目新しかったので 休憩中はよくそれを見ていました

I kept going back to the same articles,

私は いつも同じ記事に戻って

reading them again and again,

何度も何度も読み返しました

on glaciers, Antarctica and Greenland.

氷河と南極とグリーンランド についての記事でした

How cool would it be to visit these places

そこへ行ったら どんなに素敵だろう？

and what would it take to do so?

そこへ行くには 何が必要だろう？

Well, here we are

さてこれは

on a repurposed Air Force cargo plane

NASAが運航する 転用した米空軍貨物輸送機に

operated by NASA

搭乗しているところ

flying over the Greenland ice sheet.

グリーンランドの氷床の 上空を飛んでいます

There's a lot to see here,

ここでは見るものがたくさんありますが

but there's more that is hidden,

隠れて見えず 発見を待っているものは

waiting to be uncovered.

もっとたくさんあります

What the Wikipedia articles didn't tell me

ウィキペディアの記事になかったことですが

is that there's liquid water hidden inside the ice sheet,

氷床には 液体の水が隠れています

because we didn't know that yet.

当時はまだ知られていませんでした

I did learn on Wikipedia that the Greenland ice sheet is huge,

ウィキペディアで学んだのは グリーンランドの氷床は巨大で

the size of Mexico,

メキシコと同じ大きさだということと

and its ice from top to bottom is two miles thick.

氷の表面から底まで 厚さは３㎞だということでした

But it's not just static.

でも 氷は静止しているのではなく

The ice flows like a river downhill towards the ocean.

川のように流れて 海洋へと下っています

As it flows around bends,

カーブを流れる時に

it deforms and cracks.

氷は歪んだり割れたりします

I get to study these amazing ice dynamics,

私はこの驚くべき氷の力学を 研究するようになりました

which are located in one of the most remote physical environments

これは 地球に残された 最も辺鄙な

remaining on earth.

自然環境の中で起こることです

To work in glaciology right now is like getting in on the ground floor

現在 氷河学を研究することは 2000年代のFacebookに

at Facebook in the 2000s.

初めから参加するようなものです

(Laughter)

（笑）

Our capability to fly airplanes and satellites over the ice sheets

氷床の上空に 航空機を飛ばしたり 衛星観測ができるようになったおかげで

is revolutionizing glaciology.

氷河学に大改革が起きています

It's just starting to do for science

スマホが SNSに与えたのと

what the smartphone has done for social media.

ちょうど同じ影響が 科学に起こり始めたのです

The satellites are reporting a wealth of observations

衛星から 大量の観察データが報告され

that are revealing new hidden facts about the ice sheets continuously.

氷床についての隠れた事実が 次々に 明らかになっています

For instance, we have observations of the size of the Greenland ice sheet

例えば 私たちは 遡ること2002年から毎月 グリーンランドの氷床の大きさを

every month going back to 2002.

観測してきました

You can look towards the bottom of the screen here

このスクリーンの下の方を見ると

to see the month and the year go forward.

観測の年と月が進むのがわかります

You can see that some areas of the ice sheet melt

ある地域で 夏季に氷床が 溶けたり消滅するのが見えます

or lose ice in the summer.

Other areas experience snowfall

また別の地域では 冬に

or gain ice back in the winter.

雪が降ったり 氷が戻って来ます

This seasonal cycle, though, is eclipsed by an overall rate of mass loss

ただ 全体的な氷の消失率が大きいため この季節的なサイクルは見えにくくなっています

that would have stunned a glaciologist 50 years ago.

50年前の氷河学者がこれを見たら さぞ当惑したでしょう

We never thought that an ice sheet could lose mass into the ocean this quickly.

氷床が これほど短期間で海に消えるなんて 誰も考えていませんでしたから

Since these measurements began in 2002,

これらの測定が始まった2002年以来

the ice sheet has lost so much ice

氷床から非常に大量の氷が溶けたため

that if that water were piled up on our smallest continent,

最小の大陸であるオーストラリアに 水が溜まれば

it would drown Australia knee-deep.

大陸が膝の深さまで 水に浸かることになるでしょう

How is this possible?

こんなことが起こるなんて！

Well, under the ice lies the bedrock.

氷の下には基盤岩があります

We used radar to image the hills, valleys, mountains and depressions

私たちはレーダーを使って 丘、谷、山脈、くぼ地などを撮影しました

that the ice flows over.

その上を氷が流れるのです

Hidden under the ice sheet are channels the size of the Grand Canyon

氷床の下には グランドキャニオンの 規模の水路があり

that funnel ice and water off of Greenland and into the ocean.

そこを伝ってグリーンランドからの 氷と水が 海洋に流れ込みます

The reason that radar can reveal the bedrock

レーダーで基盤岩が検出できる理由は

is that ice is entirely transparent to radar.

氷が レーダーを完全に透すからです

You can do an experiment.

実験してみて下さい

Go home and put an ice cube in the microwave.

家で 角氷を電子レンジにかけても

It won't melt,

氷は溶けません

because microwaves, or radar,

なぜなら 電子レンジもレーダーも

pass straight through the ice without interacting.

何の作用もせず 氷を突き抜けるからです

If you want to melt your ice cube, you have to get it wet,

氷を溶かしたければ 氷を濡らして下さい

because water heats up easily in the microwave.

なぜなら 液体の水は 電子レンジで簡単に温度が上がるからです

That's the whole principle the microwave oven is designed around.

このような原理に基づいて 電子レンジは設計されているのです

Radar can see water.

水はレーダーで見られます

And radar has revealed a vast pool of liquid water

レーダーで 液体の水を湛えた 巨大な池の存在が明らかになりました

hidden under my colleague Olivia,

私の同僚 オリビアの足元

seven stories beneath her feet.

７階建てのビルの深さです

Here, she's used a pump

ここでは オリビアはポンプを使って

to bring some of that water back to the ice sheet's surface.

その水のいくらかを 氷床の表面に汲み出しています

Just six years ago, we had no idea this glacier aquifer existed.

たった６年前には 私たちは 帯水層の存在すら知りませんでした

The aquifer formed

帯水層の形成は

when snow melts in the summer sun

夏の日差しで溶けた雪が

and trickles downward.

滴たり落ちることで起こります

It puddles up in huge pools.

その水が溜まって巨大な池となります

From there, the snow acts as an igloo,

そこから 雪はイグルーのように

insulating this water from the cold and the wind above.

池の水を 地表の寒さと風から護る 断熱材として作用します

So the water can stay hidden in the ice sheet

そのため 水は氷床に隠れて

in liquid form year after year.

何年もの間 液体の状態を保ちます

The question is, what happens next?

問題は 次に何が起こるかです

Does the water stay there forever?

水は永久にそこに留まるか？

It could.

その可能性はあります

Or does it find a way out to reach the global ocean?

それとも水は出口を見つけて 海洋に辿り着くか？

One possible way for the water to reach the bedrock

水が基盤岩にたどり着いて そこから海洋に流れ出るための

and from there the ocean

ありうる道筋としては

is a crevasse, or a crack in the ice.

クレバスという 氷の割れ目があります

When cracks fill with water,

割れ目に水が満たされれば

the weight of the water forces them deeper and deeper.

水の重みで 割れ目が深くなります

This is how fracking works

この原理を用いて

to extract natural gas from deep within the earth.

フラッキング法では 地中深くから天然ガスを採取します

Pressurized fluids fracture rocks.

流体に圧力をかけて岩を破砕するのです

All it takes is a crack to get started.

全ては一つの割れ目から始まります

Well, we recently discovered

さて 私たちが最近発見したのは

that there are cracks available in the Greenland ice sheet

この氷河の帯水層の近くにある グリーンランドの氷床には

near this glacier aquifer.

割れ目がいくつもあるということです

You can fly over most of the Greenland ice sheet

グリーンランドの氷床の上に 飛行機を飛ばしても

and see nothing,

何も見えません

no cracks, no features on the surface,

クレバスもなければ 割れ目の形跡もありません

but as this helicopter flies towards the coast,

でもこのヘリコプターが 海岸に向かって飛ぶと

the path that water would take on its quest to flow downhill,

水が下に向かって流れると思われる

one crack appears,

クレバスが一つ現れ

then another and another.

そこから次々と現れます

Are these cracks filled with liquid water?

これらのクレバスは 水を湛えているでしょうか？

And if so, how deep do they take that water?

もしそうなら 水の深さはどれくらいでしょうか？

Can they take it to the bedrock

基盤岩に達して

and the ocean?

海洋に到るでしょうか？

To answer these questions,

これらの疑問に答えるには

we need something beyond remote sensing data.

リモートセンシングの データを超えた何かが必要です

We need numeric models.

数値モデルが必要です

I write numeric models that run on supercomputers.

私は数値モデルを書いて スーパーコンピュータにかけました

A numeric model is simply a set of equations

数値モデルとは 単なる数式の集まりで

that works together to describe something.

何かのモデルを記述するために使われます

It can be as simple as the next number in a sequence --

それは １、３、５、７といった

one, three, five, seven --

シンプルな一続きの数字かも知れません

or it can be a more complex set of equations

もう少し複雑な 数式の集まりで

that predict the future

現在の既知の条件に基づいて

based on known conditions in the present.

未来を推測するものかも知れません

In our case, what are the equations for how ice cracks?

私たちの場合 氷の割れ方を表す 数式はどんなものでしょうか？

Well, engineers already have a very good understanding

エンジニアたちは アルミニウム、鉄、プラスチックが

of how aluminum, steel and plastics fracture under stress.

圧力をかけるとどのように破砕されるか 既によく知っています

It's an important problem in our society.

これは私たちの社会では重要な問題です

And it turns out that the engineering equations

わかったのは 素材がどのように破砕されるかを表す

for how materials fracture

工学的な数式は

are not that different from my physics homework.

私の物理学の宿題とそれほど大きな 違いはないということでした

So I borrowed them, adapted them for ice,

工学の数式を使って 氷に適用し

and then I had a numeric model for how a crevasse can fracture

帯水層から水がクレバスに溜まると それがどのように砕けるかを示す

when filled with water from the aquifer.

一つの数値モデルを導きました

This is the power of math.

これが 数学の力です

It can help us understand real processes in our world.

数学は 現実のプロセスを 理解する手助けになります

I'll show you now the results of my numeric model,

私の数値モデルの結果を ご覧に入れます

but first I should point out

先にお断りしておきますが

that the crevasse is about a thousand times narrower than it is deep,

クレバスの幅は 深さの だいたい千分の１ですから

so in the main panel here,

このメインパネルでは

we've zoomed in to better see the details.

細部がよく見えるように ズームインしています

You can look to the smaller panel on the right

右側の小さなパネルをご覧いただけば

to see the true scale for how tall and skinny the crevasse is.

クレバスの深さと細さの 本当のスケールが分かります

As the aquifer water flows into the crevasse,

帯水層の水が クレバスに流れ込むと

some of it refreezes in the negative 15 degree Celsius ice.

マイナス15℃の中で 部分的に再凍結します

That's about as cold as your kitchen freezer.

これは家庭用の冷凍庫の温度です

But this loss can be overcome

しかしながら 氷河の帯水層から

if the flow rate in from the glacier aquifer is high enough.

流れ込む流量が十分にあれば 再凍結で失われる水量を上回ります

In our case, it is,

グリーンランドの場合は そうなっていて

and the aquifer water drives the crevasse all the way to the base of the ice sheet

帯水層からの水によって破砕され クレバスは深さ１千メートルの

a thousand meters below.

基盤岩に到達します

From there, it has a clear path to reach the ocean.

そこまでくれば 海洋までまっしぐらです

So the aquifer water is a part

だから 帯水層の水は

of the three millimeters per year of sea level rise

私たちが世界で経験している 年に３㎜上昇する海水位の

that we experience as a global society.

一部なのです

But there's more:

でもそれだけではありません

the aquifer water might be punching above its weight.

帯水層の水には 自分の力以上の働きがあるかもしれません

The ice flows in complex ways.

氷河は 複雑な方法で流れて行きます

In some places, the ice flows very fast.

ある場所では氷河は非常に急速に流れます

There tends to be water at the base of the ice sheet here.

氷床の下には よく水があります

In other places, not so fast.

他の場所での流れは それほど急速ではありません

Usually, there's not water present at the base there.

通常は 氷床の底には 水はありません

Now that we know the aquifer water is getting to the base of the ice sheet,

帯水層の水が 氷床の底に達しつつあると 私たちが知っている今

the next question is:

次なる質問は

Is it making the ice itself flow faster into the ocean?

氷自体を 海洋に向かって 速く流れさせているのか？です

We're trying to uncover these mysteries hidden inside the Greenland ice sheet

私たちは グリーンランドの氷床の中に 隠された謎を解き明かして

so that we can better plan for the sea level rise it holds.

氷床が原因の海水面の上昇に 良い対処の計画が立てられるよう努めています

The amount of ice that Greenland has lost since 2002

2002年以降に グリーンランドが失った氷の量は

is just a small fraction of what that ice sheet holds.

氷床が抱える氷のほんの一部にすぎません

Ice sheets are immense, powerful machines that operate on long timescales.

氷床は巨大でパワフルな機械であり 長い時間のスケールで動きます

In the next 80 years, global sea levels will rise at least 20 centimeters,

今後の80年間で 地球の海水面は 少なくとも20㎝上昇するでしょう

perhaps as much as one meter,

ひょっとしたら１mかもしれません

and maybe more.

それ以上かもしれません

Our understanding of future sea level rise is good,

将来海水面がどれぐらい上昇するかについて 私たちはよく理解していますが

but our projections have a wide range.

予測には広い幅があります

It's our role as glaciologists and scientists

私たち 氷河学者や科学者の役割は

to narrow these uncertainties.

この不確定の幅を狭めることです

How much sea level rise is coming,

海水面の上昇がどれだけか？

and how fast will it get here?

そこまで上昇するのにどれくらいの速度か？

We need to know how much and how fast,

私たちは上昇の規模と速度を 知る必要があります

so the world and its communities can plan for the sea level rise that's coming.

そうすれば 世界や影響を受ける地域は 将来の海面上昇に対処できるのです

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

（拍手）