博 士（ 環境科 学） 自岩孝 行
学 位 論 文 題 名

GLACIAL.FLUCTUATIONS AND CRYOGENIC ENVIRONMENTS
IN THE LANGTANG VALLEY． NEPAL HIMALAYA（ ネパ ー ル ・ ヒマラ ヤ，ラ ンタン 谷にお ける
氷 河 変動 と 雪 氷 環 境）
学位論文内容の要旨
ヒマラヤ山脈における最終氷期以降の古気候の変遷にっいては，これまでいくっか研究が行われてきたが，古気候の指標とした地質学的証拠と，気象条件との間にある関係の詳しい検討がなされなかったため，定性的な議論に留まっていた。近年，ヒマラヤやチベット高原の雪氷圏の空間的変動が半球規模の気候に多大な影響を及ぼすことが確認され，この地域の過去の雪氷圏の広がりとこれをもたらした古気候条件を知ることは，過去の地球の気候を知るうえで極めて重要な課題となっている。
本論文は，ヒマラヤ山脈に発達する氷河の変動に着目して，この地域の最終氷期以降の古気候を 復 元 す る こ と を 試 み た も の で あ る 。 本 論 文 は 以 下 の 7章 か ら 構 成 さ れ る 。
第1章は序論であり，本研究の背景と目的にっいて述べている。
第2章は，研究地域のヒマラヤ山脈及びランタン谷の概観を行ない，気候と地形条件の特徴を記述している。研究地域の気候は，夏のモンスーンによる降水と，冬期の西方擾乱による降水によって特徴づけられる。また地形的には，最高点が7000mを越える大起伏の山岳環境からなる。
第3章は，現在，ランタン谷に発達している氷河と，それを涵養・維持している気象環境について述べている。氷河にっいては，第1にその分布を正確に把握するため，航空機による空中写真撮影を行い，流域内の氷河台帳を作製した。この台帳に基づき，ひとっの氷河を選び，数年間にわたって末端の変動を測定し，現在の氷河がやや後退傾向にあることを明らかにした。気候環境としては，流域内で3っの氷河を選び，それぞれの末端に気象観測点を設け，3年にわたって気象観測を実施した。その結果，ランタン谷の上流域にっいては夏に乾燥傾向が顕著で，これを反 映 し て 氷 河 の 分 布 高度 が 上 流 ほ ど 高 く な っ て い る こ と を 確 認 した。

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氷河 の涵養 は，氷 河上の 春季の 積雪 によっ て調べ た。こ の結 果，1年間 の堆積 層が， モンス ーン期と 非モン スー ン期の 積雪層 からな るこ とを積 雪構造 の特徴 から明 らかにすることができた。
これを 利用し ，氷 河の涵 養域で ボーリ ング を行い ，過去 9年 間の涵 養量に みられ る季 節性の 変動を調べ たとこ ろ， 平均し て夏の モンス ーン 期の貢 献が70％ ，冬 期の西 方擾乱によるものが30％を占めて いるこ とが わかっ た。
第4章では ，現 在の氷 河の縁 辺に広 がる周 氷河 帯の環 境を， 永久凍 土， 周氷河 地形， 凍結破 砕作用に 着目し て明 らかに した。 現在の 氷河 の前縁 には， 気温条 件から みれば，十分，永久凍土の存在を 期待で きる が，地 温観測 の結果 から は，永 久凍土 の存在 が否定 された。このことから，第3章 で明ら かにし た冬期 積雪 の恒常 的な存 在が裏 付け られ， それに よって 冬期に 地面 の冷却 が妨げられ ている こと が明ら かにな った。 周氷 河地形 の発達 が他の 高山地 域に比較して悪いことも，ラシタ ン谷で 氷河 の平衡 線が低 く，か っ冬 期に積 雪があ ること によっ て説明される。いっぽう，
凍結破 砕作用 を引 き起こ す岩盤 表面温 度の 凍結融 解サイ クルは ，世界 でもまれなほど活発で，これが岩 屑生産 を促 し，ヒ マラヤ の岩屑被覆タイプの氷河を作り出す原因となっていると推測した。
第5章では ，ラ ンタン 谷にお ける後 期更新 世の 氷河の 変動過 程を， 地形 学的な 手法に より明 らかにし た。従 来， ヒマラ ヤの氷 河変動 にっ いては ，多く の研究 が行な われたが，時代にっいての情報が 著しく 不足 してい た。今 回は， これ を補う ため， 岩石の 風化の 程度に着目した相対年代法と，有 機質炭 素の 同位体 年代法 を用い て氷 河の前 進期を 調べた 。その 結果，ランタン谷には後期更新世 に5回の氷 河前進 期が あった ことが 明らか とな った。 ラマ・ ステー ジ（時 代不 詳）は ，氷河の最 大拡大 期で ，氷河 の末端 は標高 9600m付近ま で流下 した。 ゴラ タベラ ・ステ ージは ，最 終氷期の 最大拡 大期 と考え られ， 氷河の 末端 は標高 3200m
付 近にあ った 。ラン タン・ ステー ジは ，3650年前 から2850年前に おこっ た完新 世最 大の氷 河の前 進期で あり ，本流 の氷河 末端は 3900m付
近に存 在した 。リ ルン・ ステー ジは， 複数 の変動 を含む 2980年か ら550年前に 生じた 氷河 前進期である 。氷河 の末 端は， 標高4200m付 近にあ った。 最も新 しい前 進期 はヤラ ・ステ ージで あり ，世界各 地で認 めら れる数 百年前 の小氷 期の 前進期 である 。この 時期， 本流の氷河の末端は，4480m付 近 に 達 し ， こ れ 以 降 ， 氷 河 は 縮 小 し て ， 現 在 の 末 端 は 約 4800m付 近 に あ る 。
第 6章 で は， ラ ン タ ン谷 の古気 候復元 のため ，氷河 の質 量収支 平衡モ デルを 用い て，第 5章で明らか となっ た過 去の氷 河拡大 範囲を 再現 する気 候状態 を検討 した。 氷河の質量収支平衡は，以下の式 で表さ れる 。
や川慨 (h)ー 川dh＋ や川ぱ 川ー川 dh二二 o498

ここで，んォ：氷河の平衡線高度（m），ん。：氷河の上端高度（m），ん，：氷河の末端高度（m），S（ ん）： 氷河の 面積(krr． m―I）， Bよ（ん）：夏の涵養量(mm)，B″（ん）：夏の涵養量（m）。
Bよ（ ん）の 算出に あたっ ては ，Ageta（1983)によ る，夏 の涵養 量と消 耗量 を夏の気温（Tヨ）と 降 水 （P。）で 表す経 験式を 適用 した。 一方， 気候値 との 経験的 な関係 がまだ わかっ てい ないB″（ん ）に っいて は，現 在の季 節積雪 と高 度との 関係を 利用し て， 任意の 高度のBオを与えてやる こ と に より ， 過 去 の B″ の 高度 変化を モデ ルに組 み入れ た。S（ん ）は地 形図 上で算 出した 地表 面面積 を用い た。以 上のこ とか ら，こ のモデ ルによ り， 氷河の 末端高 度を， ア，，Pエ，B″の3っの変数によって決めることができる。
最 初に， このモ デル が現在 のラン タン谷 の氷河 の平 衡線と 末端を 再現で きる か評価した。二っの 氷河に っいて ，それ ぞれの 地点 で得ら れた気 象デ一 夕を 入カし て計算 したと ころ，再現された
平 衡線高 度と氷 河末端 高度fま現 実の氷 河の 値と良 い一致 をみた。そこで，ゴラタベラ・ステージと ランタ ン・ス テージ の氷河 の末 端高度 が，ど のよう な気 候値の 組み合 わせで 再現できるか計算し た。こ の結果 ，いく っかの 解が 求めら れ，既 存の地 質学 的な古 気候情 報を参 照して解の妥当性を 検 討 し たと こ ろ ， 最 終氷 期 のゴ ラタベ ラ・ス テージ には ，約6度Cの温度 低下 ，夏の 降水量 は
現 在 の 半 分， 冬 の 収 支 は倍 増 ，ま た，完 新世最 大のラ ンタ ン・ス テージ には， 約4度Cの温度 低下 ， 夏 の 降水 量 変 化ナ ょ し ， 冬の 収 支 はや や 増 とい う 古 気候 が 推 定さ れ た 。
第7章 は結 論であ る。 本研究 の結果 は，現 在，主 とし てモン スーン 性降水 で涵 養され ている ヒ
マ ラヤの 氷河が ，モン スーン 性降 水が減 少した 氷期に ，い かにし て拡大 できた かというジレンマ
を ，冬期 の収支 が増え ること によ って再 現でき ること を初 めて定 量的に 示した ものといえる。また ，相対 年代法 や同位 体年代 法に より完 新世に もこれ まで 考えら れてい た以上 の大規模な氷河前進 があっ たこと を明ら かにし ，ま たその 前進を もたら した 気候条 件を推 定する ことができた。氷期 ，完新 世のい づれの 時代に おい ても，本研究地域の氷河前進には冬期収支の増大が大きく係わっていることが明らかになった。

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学位論文審査の要旨
主査
副査
副査
副査

教授 小野有 五
教授 菊地勝 弘
教授 秋田谷英次
教授 福田正 己

本論文はヒマラヤ山脈ランタン谷における最終氷期以降の古環境の変遷を氷河変動に基づいて定量的に復元することを目的としたものである。このため，現在の氷河分布，氷河の質量収支と気候との関係，氷河周辺の永久凍土および周氷河環境，過去の氷河の拡大範囲とその年代などについて，3年間にわたる現地での観測や調査によって明らかにし，それらのデータに基づいて過去の気候（とくに気温と降水量）を復元するためのシミュレーションを行なった。論文は七章から構成されている。
第一章は序論であり，本研究の目的と従来の研究にっいて述べている。第二章ではヒマラヤ山
脈全体の気候と地形を概観し，調査地域であるランタン谷の氷河・気候・地形にっいて記述している。
第三章以下が本論にあたる。まず第三章ではランタン谷の氷河分布にっいて，航空機や衛星写真を用いた氷河インヴェントリーの結果をまとめ，この地域における氷河の正確な分布を明らかにした。次に谷の上流部にーケ所，中流部の北向斜面と南向斜面にそれぞれーケ所設けられた気象観測点で得られた3年間の気象デ一夕から，ランタン谷の気象条件と氷河分析，とくに平衡線高度との関係を論じ，谷の上流部ほど夏期に乾燥傾向にあること，これにともなって，平衡線高度が谷の中流部から上流部に向い急上昇することを明らかにした。
さらに中流部にあるヤラ氷河の涵養域において，表面積雪層のコア解析を行ない，積雪コア中に顕著なシモザラメ層や特徴的な汚れ層が発達することを認め，3年間の現地観測の結果から，前者が冬期の積雪層に相当すること初めて実証した。この発見に基づき，数年間にわたるヤラ氷河への降雪による涵養量を，夏期収支と冬期収支に分離して議論することが初めて可能になり，それに基づく推定では，冬期収支の涵養量が平均すると前涵養量の30％にも達することが明らかになった。
第四章では氷河周辺の雪氷環境として最も重要な永久凍土と周氷河地形，および凍結融解による岩屑生産にっいて論じている。気温・地温の観測結果から，ランタン谷では永久凍土の発達が‑500―

充分 に期待 される もの の，現 地での 測定で は永 久凍土 は確認 されな かった 。こ れは，冬期の積雪層が 地下表 層部の 凍結 を妨げ ている ためで ある と考え られる ことか ら，こ の結 果により，第三章で 述べ た 冬 期 の積 雪 が 無視 できない もので あること を裏付 けること ができた 。
第五 章で は，地 形学的 手法に 基づい て，ランタン谷における最終氷期以降の氷河変動にっいて，その 拡大範 囲と年 代の 推定を 行なっ た。と くに ，従来 この地 域では 試みら れて いなかった相対年代 法 を初 めて 適用し ，モレ ーン， アウ トウォ ッシュ 堆積物 などの 形成 年代な どを求 め，J4C
年代と比 較を行 なった とこ ろ，こ れまで の研究 とは 異なり ，完新 世の約 300
0年前 に大規模な氷河前進期 が あっ た こ と が 推定 さ れ た 。 ま た， 最 終 氷 期 以降 ， 5回 の 前進 期 の 存 在 が確 か め ら れ た。
第六 章で は以上 の結果 をもと に，夏 の収 支と冬 の収支 を考慮 した 氷河質 量収支平衡モデルを構
築し ，第五 章で明 らか にした 氷河前 進期の うち ，最終 氷期の ゴラタ ベラ期 ，完 新世のランタン期にっ いて， 氷河の 拡大 ・前進 をもた らした 気候 条件の シミュ レーシ ョンを 行な った。モデルでは
年平 均気温 と夏期 ，冬 期それ ぞれの 降水量 の組 合せで 気候条 件が設 定され るた め，第四紀学的な資料 から得 られて いる ヒマラ ヤ・チ ベット 地域 の年平 均気温 の低下 量を与 えて ，夏期・冬期の降
水 量 の変 化に っいて 推定を 行なっ た。 この結 果，最 終氷期 の気候 は， 約6℃ の年 平均気 温の低 下があ ったと 仮定す ると ，夏の 降水量 は現在 に比 べて半 減し， 冬の収 支は倍 増す るという気候条件が 推 定さ れ， 完新世 の約3000年前に は，年 平均気 温の 低下が 4℃ であっ たと仮 定する と， 夏期降
水 量 は 現 在 と ほ ぼ 同 じ ， 冬 の 収 支 は や や 増 加 と い う 結 論 が 得 られ た 。

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本論 文は ネパー ル・ヒ マラヤ の氷河 と雪 氷環境 に関す る多く の新 知見を 含むのみならず，従来なさ れてい なかっ た過 去の気 候条件 の復元 を， 氷河の 質量収 支平衡 モデル によ って試みた点でも高く 評価さ れる。 とく にヒマ ラヤに おいて 冬期 の西方 擾乱に よる降 雪の涵 養が 平均30％にものぼるこ とを明 らかに した ことは 画期的 であり，今後の研究に多くの示唆を与えたものといえる。よって 審 査 員 一 同 は 申 請 者 が 博 士 （環 境 科 学 ） の 学位 を 受 け る にふ さ わ し い もの と 判 断 し た。

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