わが国の極域研究政策

原⽥尚美
東京⼤学⼤気海洋研究所教授

内閣府総合海洋政策本部

参与

海洋研究開発機構

招聘上席研究員

Photo by Mr. Tomotaka Katsuno, The University of Tokyo第４期海洋基本計画

北極域と南極を取り巻く背景と⽇本の主な研究
世界の取り組み（⿊字）と⽇本の貢献（⽔⾊字 ）の現状•

観測の空⽩域• 夏季海氷⾯積は過去35年で約３分の２に縮⼩。
• 北極の気温上昇は北半球の約３倍で進む。
⇒北極海航路・資源開発等の可能性の進展、世界的に注⽬• 北極域は、我が国を含む中緯度域の異常気象にも影響(1) Synoptic Arctic Survey(SAS)
国際連携による北極海全域の物理・化学・⽣物に関する統合的観測（海氷を介する相互作⽤の理解や、北極海•

ユーラシア

北⽶
アフリカ

豪州

太平洋

南⽶
⼤⻄洋

インド洋

南極⼤陸
出典︓http://www.jcommops.org/reportcard2019/

・⽔⾊、⾚⾊、緑⾊の点：観測ブイ・⻘⾊の点：観測フロート・線：船舶による観測線

南極氷床の質量損失は2005年以降顕著で特に⻄南極のアムンゼン湾などで激しいが、東南極は進⾏していない？
南極氷床や棚氷の融解は、直接、海⽔準の上昇に寄与するためその監視観測やメカニズム解明が必須だが⼗分な状況ではない。

(1) JAREの成果（観測）：最近、東南極でも特にトッテン
氷床で氷床の質量損失が進⾏していることが明らかに。
(2) モデルの成果：海洋・海氷結合モデルから、海氷と棚氷の融解の強い関係が明らかに。

2002~2016の変化
氷床質量損失東南極でも進⾏
特にトッテン+ 4m

気候変動の理解に繋がる⾼精度の観測データセットの構築を⾏い、将来予測の不確実性を低減する。）⽇本も貢献。

+4m(2) 北極プロジェクト
GRENE(2011-2015), ArCS (2015-2019),

北極域加速研究プロジェクト（ArCS II ：2020-2024)

https://svs.gsfc.nasa.gov/30880

北極について• 背景：地球温暖化による海氷⾯積の減少や、北極海航路の本格的な利⽤の可能性、資源開発の可能性など、北極に対する関⼼の⾼まり。これまでに蓄積した科学的知⾒や科学技術等に基づき、国際社会に対する世界共通の喫緊の課題解決への積極的貢献の期待。
• 地政学的因⼦：⽇本はアジア地域の中で最も北極海に近く、北極海航路や資源開発など経済的・商業的な機会の恩恵。
• ⽇本の国際的位置：2013年に北極評議会（Arctic Council）のオブザーバー資格を付与。
• 政策：⽇本政府は、地球温暖化の影響や北極圏の平和利⽤の観点から、2015年に海洋基本計画の主要施策の⼀つとして北極政策を策定。第4期海洋基本計画「北極政策の推進」（2023年~2027年)• 関係府省：８（内閣府、⽂部科学省、外務省、環境省、経済産業省、国⼟交通省、総務省、農林⽔産省）• 予算：⽂部科学省研究開発局 補助⾦ 北極域研究加速プロジェクト（ArCSⅡ）など

北極政策の推進• 三つの柱（研究開発・国際協⼒・持続的な利⽤）の推進Ø 北極域研究船の着実な建造と完⼯後速やかに運⽤できるよう国際研究プ
ラットフォームとしての利活⽤⽅策や航⾏計画を検討
Ø 北極評議会（AC）の関連会合（作業部会、タスクフォース等）に対する我が国専⾨家や政府関係者の派遣機会の増加等、ACの活動に対する貢献のさらなる強化Ø 北極海航路に関する情報収集と産学官協議会を通じた情報提供

AC分野別作業部会•北極圏汚染物質⾏動計画作業部会（ACAP：Arctic Contaminants ActionProgram)•北極圏監視評価プログラム作業部会（AMAP：Arctic Monitoring andAssessment Programme）•北極圏植物相・動物相保存作業部会（CAFF：Conservation of Arctic Flora andFauna）•緊急事態回避、準備及び反応作業部会（EPPR：Emergency Prevention,Preparedness and Response）•北極圏海洋環境保護作業部会（PAME：Protection of Arctic MarineEnvironment）•持続可能な開発作業部会（SDWG：Sustainable Development WorkingGroup）

(北極域研究加速プロジェクトII2020-2024)

プロジェクトゴール：持続可能な社会の実現を目的として、北極域の環境変化の実態把握とプロセス解明、気象気候予測の高度化などの先進的な研究を推進することにより、北極の急激な環境変化が我が国を含む人間社会に与える影響を評価し、研究成果の社会実装を目指すとともに、北極における国際的なルール形成のための法政策的な対応の基礎となる科学的知見を国内外のステークホルダーに提供すること
https://www.nipr.ac.jp/arcs2/e/

The Pacific Arctic
Group (PAG)
Linking Physics to Biology:
the Distributed BiologicalObservatory (DBO)4532
1[modified by Karen Frey from Grebmeier et al. 2010, EOS 91]

11R/V Mirai Arctic Ocean cruises in 2020 and 2021
2020: SAS ship-based sampling campaign
2021: SASwith intensive ice-edge survey
Drone & Zodiac
Sediment trap
Mooring中央北極海における規制されていない公海漁業を防⽌するための協定（中央北極海無規制公海漁業防⽌協定）
2018年10⽉3⽇ 締結
イルリサット, デンマーク.
締結国:
カナダ, デンマーク, ノルウエー, ロシア,
アメリカ,中国, EU, アイスランド, ⽇本,
韓国
2021年6⽉25⽇効⼒発⽣
北極海公海における向こう１６年間の商業的漁業の禁⽌北極域研究船による氷海内の統合的な科学的・⼯学的観測の実現

北極域研究船の観測イメージと概略⼯程
全⻑

128m

連続砕氷能⼒3.0ノットにおいて平坦1年氷1.2m

幅23m

極地氷海船階級

ポーラークラス（PC）4

深さ

12.4m

推進器

可変ピッチプロペラ

喫⽔8.0m

国際総トン数

13,000トン

定員

ラジオゾンデ・係留気球などによる気象・⼤気観測★

99

ドップラーレーダーによる降⾬・降雪観測

発
注︵8⽉︶

★
起⼯︵3⽉︶

総建造費︓335億円★
進
⽔※建造⼯程は今後変更の可能性あり

⾃律型空中・海中観測
ドローンによる海氷観測

氷海航⾏⽀援システムによる検証・フィードバック
海底サンプリングシステムによる堆積物の採取
CTD採⽔システムによる海洋観測
無⼈探査機器による探査

係留系による定点観測★
引
渡

⾳波探査による海底地形や⽣物資源調査

南極について•背景：世界科学会議から国際地球観測年（IGY 1957年-1958年)の提案。⽇本も参画すべく⽇本学術会議
会⻑から内閣総理⼤⾂に南極地域観測の要望書提出。1957年10⽉25⽇に⽇本の参加を閣議決定。世界共通の喫緊の課題解決への積極的貢献の期待。
•地政学的因⼦：⽇本は東南極リュツオ・ホルム湾オングル島に昭和基地開設。当時の地図にはこの海域は”inaccessible”とされるほど海氷が厳しい海域。
•⽇本の国際的位置：1960年に南極条約締結。⽇本は１２カ国（⽇本・アルゼンチン・オーストラリア・ベルギー・チリ・フランス・ニュージーランド・ノルウエー・南アフリカ・ロシア・イギリス・アメリカ）の原署名国の１つ。プレゼンス⾼い。現在は５４カ国が協議国として署名。
•政策：⽇本政府は、南極条約の南極地域における平和の維持、科学的調査の⾃由の保障とそのための国際協⼒、軍事利⽤の禁⽌、領⼟権主張の凍結、環境保全と⽣物資源の保護等の⾯で、積極的役割を果たしている。
第４期海洋基本計画「持続可能な海洋の構築」→北極南極を含めた全球観測の実施•関係府省：１１（南極地域観測統合推進本部（本部⻑：⽂部科学⼤⾂、副本部⻑：⽂部科学事務次官）⽂部科学省、総務省、外務省、財務省、厚⽣労働省、農林⽔産省、経済産業省、国⼟交通省、環境省、防衛省、内閣府）が連携する国策事業•予算：⽂部科学省研究振興局

運営費交付⾦2023年度より学術研究基盤事業の１つ「南極観測事業」

Scientific Committee on Antarctic Research (SCAR)
SCAR（南極研究科学委員会）1958年設⽴（国際学術会議傘下）• 南極域（南極と周辺の南⼤洋）における、あるいは南極域の地球システムへの影響に関する、先端的な国際的科学研究の⽴案、推進、協調を⾏うことを⽬的とする。
• 当初12か国。2023年現在46か国(準加盟国12含む)
SCARホライゾン・スキャニング (2014年)(SCAR Horizon Scan)-南極研究の今後20年の重要テーマを策定75名の委員が6つの重要分野、80の重要課題を議論と投票で策定
１．南極⼤気と南⼤洋の全球的影響を明らかにする
２．氷床が質量を失う原因、地域、および過程を理解する
３．南極⼤陸の歴史を解明する
４．南極の⽣命の進化と存続を知る
５．地球近傍および遠⽅の宇宙を観測する
６．⼈間活動の影響を認識し軽減する(Kennicutt et al., Nature, 2014)

南極地域観測第X期6か年計画（R4〜R10）

基本（定常・モニタリング）観測• 社会的要請・継続的観測• 速やかなデータ公開
重点研究観測「過去と現在の南極から探る将来の地球環境システム」• サブテーマ１：精密観測から探る全球⼤気システム• サブテーマ２：総合観測から迫る⼤気・氷床・海洋相互作⽤• サブテーマ３：南極古環境復元
⼀般研究観測• 極地の特性を⽣かした共同研究•

萌芽研究観測将来の発展を⽬指す種の研究
公開利⽤（公募）• ⾃由な発想の研究

•
•
•

設営
再⽣可能エネルギーの利⽤促進
廃棄物の適切な処理、基地設備の更新
建物の集約化、輸送システムの実⽤化

情報発信• 迅速・正確に国際連携• ⽇本のリーダーシップ• 東南極の連携観測
•
•
•
•
•

観測⽀援基盤「しらせ」の絶⼤な⽀援
昭和基地設備整備
内陸輸送能⼒向上
南極航空網活⽤
海洋観測船との協働
⼈材育成• 教員派遣• ⼤学院⽣の参加• 中⾼⽣南極北極科学コンテスト期待される効果•

全球環境変動の将来予測の⾼精度化を通じた

⼈類の未来への貢献•

国際連携の強化と国際的な枠組みにおける我が国のリーダー
シップ発揮•

国⺠への情報発信と対話活動による南極の化
学理解と全球環境教育への貢献

SCARの重要課題と最近の南極観測・研究
観測船しらせや海鷹丸を機動的に活⽤した氷床・
海洋相互作⽤の広域観測

氷床が質量を失う原因、地域、および過程を理解する
南極⼤気と南⼤洋の全球的影響を明らかにする
JARE61撮影昭和基地
白瀬氷河

西南極の氷床量＝４ｍ

東南極の氷床量（海水準相当）＝５３ｍ

トッテン氷河
(=4m)

氷床の加速度的現象が危惧される東南極の氷床の底⾯部の変化を砕氷能⼒を活⽤して観測

東南極の氷床ー海氷ー海洋相互作⽤と物質循環の実態解明
Ø トッテン氷河沖から外洋の定在性渦海域・ビンセネス湾を対象に、今後の海⽔準・気候変動予測の鍵となる氷床底⾯融解のメカニズムを探る
Ø 変化し始めた東南極氷床・棚氷の融解と海洋環境・物質循環・海洋⽣態系の影響を調査

18

まとめ１

北極観測研究
今〜将来

観測の空⽩域• 夏季海氷⾯積は過去35年で約３分の２に縮⼩。
• 北極の気温上昇は北半球の約３倍で進む。
⇒北極海航路・資源開発等の可能性の進展、世界的に注⽬• 北極域は、我が国を含む中緯度域の異常気象にも影響(1) Synoptic Arctic Survey(SAS)
国際連携による北極海全域の物理・化学・⽣物に関する統合的観測（海氷を介する相互作⽤の理解や、気候変動の理解に繋がる⾼精度の観測データセットの構築を⾏い、将来予測の不確実性を低• ⾃然科学と社会科学を融合した統合的観測研究

北極海
ユーラシア

北⽶
アフリカ

豪州

太平洋

南⽶
⼤⻄洋

インド洋

南極⼤陸
出典︓http://www.jcommops.org/reportcard2019/

・⽔⾊、⾚⾊、緑⾊の点：観測ブイ
・⻘⾊の点：観測フロート
・線：船舶による観測線

北極域の環境変動と地球全体へ及ぼす影響の実態把握や予測の⾼度化への取影響を評価し、社会実装を⽬指すとともに、課題解決のために必要な情報を国内外のステークホルダーへ提供

ニーオルスン基地（ノルウェー）• 北極域研究船を国際プラットフォームとして着実に運⽤
基本海洋観測の豊富な経験と実績という⽇本の強みを活かし、国際プラットフォームとして北極域研究船を着実に運⽤し、SAS-2をリードしながら、⾼精度の観測データセットの構築と将来予測の不確実性を低減減する。）⽇本も貢献。

(2) 北極プロジェクト
GRENE(2011-2015), ArCS (2015-2019),

北極域加速研究プロジェクト（ArCS II ：2020-2024)

北極域研究船（2026年就航予定）

SAS2020-2022の計画(⾚線)と北極域研究船による北極横断航海(⻩太線)の計画案

まとめ２
•
•

南極（南⼤洋）観測

南極氷床の質量損失は2005年以降顕著で特に⻄南極のアムンゼン湾などで激しいが、東南極は進⾏していない？
南極氷床や棚氷の融解は、直接、海⽔準の上昇に寄与するためその監視観測やメカニズム解明が必須だが⼗分な状況ではない。

(1) JAREの成果（観測）：最近、東南極でも特にトッテン氷床で氷床の質量損失が進⾏していることが明らかに。
(2) モデルの成果：海洋・海氷結合モデルから、海氷と棚氷の融解の強い関係が明らかに。

2002~2016の変化
氷床質量損失東南極でも進⾏
特にトッテン+ 4m+4m

https://svs.gsfc.nasa.gov/30880

今〜将来• 東南極周辺の海洋観測
他国はデータを持っていない東南極に昭和基地を持つ。この点を強みに、「しらせ」・「海鷹丸」などの船舶を駆使した⻑期にわたる南⼤洋と南極沿岸・外洋海洋観測の経験と実績を活かし、東南極はまだ顕著な氷床や棚氷の融解が起きておらず融解の兆候を最初からモニタできる。

• 南極全域の棚氷融解メカニズムの解明と物質循
環・⽣態系への影響の統合的理解
この強みを活かし、着実な海洋観測を実施し、氷床と海洋の相互作⽤の⼗年規模の⻑期的な変動を把握する。冬季を含む時系列監視観測が重要。海氷海洋結合モデルによる南極全域の棚氷融解を取り込んだ将来予測を実施、南極全体からの淡⽔供給について解明。

まとめ３

⽇本の役割と期待される将来像• ⽇本の役割は、国際的な連携を主導しながら、地球環境の変化の現状理解と将来予測に係る科学的知⾒・データを提供していく。

• 持続性（＝船舶・無⼈機の整備＋運航費確保＋しらせの後継砕氷船）と⾰新性（新観測技術の開発）への不断の取り組みが不可⽋。
• 期待される⽇本の将来像は、上記ミッションの遂⾏により、地球環境の在り様の理解を深め、国内外の政策に貢献（科学外交）していく。