北海道の雪氷No.41（2022）

Annual Report on Snow and Ice Studies in Hokkaido

利尻島ヤムナイ沢雪渓における 2021 年現地調査報告
Report of field survey in 2021 at Yamunaisawa snow patch in Rishiri Island波多 俊太郎 1, 2，杉山 慎 1，箕輪 昌紘 1，日下 稜 1，近藤 研 1, 2，Wang Yefan1, 2，渡邊 果歩 1, 2
Shuntaro Hata1, 2, Shin Sugiyama1, Masahiro Minowa1, Ryo Kusaka1, Ken Kondo1, 2, Wang Yefan1, 2, Kaho
Watanabe1, 2Corresponding author: shuntaro.hata@frontier.hokudai.ac.jp (S. Hata)
北海道利尻島に位置するヤムナイ沢雪渓は，日本最北の多年性雪渓の一つである．ヤムナイ沢雪渓では浅層コア掘削により 8 m のフィルン層の下に 1.4 m の氷体が確認されている．しかしながら浅層コア掘削以外の現地観測は行われておらず，雪渓の質量収支，氷体の流動性の有無および氷体の生成・維持機構の詳細は明らかになっていない．そこで我々はヤムナイ沢雪渓の流動・質量収支の測定を目指して，2021 年 7 月・9月に現地でドローン空撮・ステークの設置・GNSS 測量を行った．現地調査の結果，雪渓表面の土砂被覆が雪渓の維持に重要である可能性が示唆され，消耗期末期の雪渓の標高分布が得られた．

１． はじめに飛騨山脈の多年性雪渓は，厚さ 30 m を越える氷体およびその流動が観測され，氷河と考えられている 1, 2)．これまで氷河調査チームの調査により，国内に分布する多年性雪渓のうち，7 つが氷河と考えられている 3, 4)．
北海道北部に位置する利尻島には，ヤムナイ沢雪渓という多年生雪渓が知られている．川島ら 5)は，ヤムナイ沢雪渓を対象とした初めての学術雪氷調査として 4.62 m，4.08 m のフィルンコアを掘削した．しかしながら雪氷内部に含まれる礫により掘削が妨げられた結果，深部の雪氷構造は得られず，氷体の存在を確認することができなかった．
井上ら 6)は，2018 年にヤムナイ沢雪渓の浅層コア掘削を行い，9.93 m の浅層コアを得た．川島ら 5)と同様，雪氷内部の礫によって最深部到達は妨げられたものの，得られたコアの最下部 1.4 m が連続した氷化層であると報告した 6)．
多年性雪渓の変動は「短期の気候変動の指標」となり得る 7)．しかしながら，ヤムナイ沢雪渓でこれまで実施された雪氷学的調査は上記のコア掘削に限られており，雪渓の形状やその変動，質量収支，氷・積雪厚に関して基礎的なデータは存在しない．そこで我々は，ヤムナイ沢雪渓の流動および質量収支の測定を目的として 2021 年 9 月および 7 月に現地調査を行った．本稿では，現地調査の概要と初期解析の結果を報告する．
12

北海道大学低温科学研究所
北海道大学大学院環境科学院

２． 研究対象地
ヤムナイ沢雪渓は北海道利尻島の南東部のヤムナイ沢（北緯 45.17 度，東経 141.25 度）に位置する雪崩涵養型の多年性雪渓である．1996 年の消耗期末期において全長は 800 m 程度であり 5)，北海道では最大級の多年性雪渓である．ヤムナイ沢は土砂災害警戒区域に指定されており，土砂災害軽減のために砂防ダムが多く建設されている．
一方で，砂防ダム建設のために林道が整備されており，ヤムナイ沢の標高約 500 m 地点までは車輛で移動可能である（図 1）．

図１ ヤムナイ沢雪渓の航空写真．（国土地理院，2017 年 8 月 7 日撮影）
Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University
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1923 年測図の 5 万分の 1 地形図ではヤムナイ沢雪渓の存在は確認できないが，ヤムナイ沢の下流に位置する鬼脇村付近にはヤムナイの地名が確認できる．
「ヤムナイ」は冷たい川を指すアイヌの言葉であるため，この時代からヤムナイ沢には多年性雪渓が存在し，流れ下る冷たい融解水が認識されていた可能性がある．ヤムナイ沢雪渓が維持されていることを示す資料には，過去に撮影された航空写真がある．夏季にヤムナイ沢雪渓を確認できる最も古い航空写真は 1973 年の 8 月のものであり，現在と同様の姿が確認できる 8)．
３． 研究手法
2021 年 7 月 29-30 日および 9 月 19-20 日に，ヤムナイ沢雪渓で現地観測を実施した．
（１）ドローンによる雪渓観察
DJI 社 Phantom 4 pro を用いて雪渓全体の空撮を行った．Metashape pro を用いて空撮画像を用いた写真測量を行い，数値標高モデルとオルソ画像を構築した．構築した数値標高モデルは鉛直座標の補正および精度評価を今後行うため，ここでは紹介を割愛する．

（２）流動・質量収支測定
スチームドリルを用いて塩化ビニル製のパイプを連結したポール（ステーク）を積雪に設置した．7 月には全長 5 m のポールを 3 本，9 月には12 m のポールを 2 本設置した（図 2a）．融雪期末期にステークの先端と積雪表面からの距離を用いて，質量収支を測定する．
ステークの移動距離を測定することで雪渓の変位を測定する．ステークの先端に GNSS アンテナ（Leica System 1200）を取り付け，サンプリン
グ間隔 1 秒で 30 分間のスタティック測位を行った．砂防ダムに設置した GNSS 基準局（EnablerLtd., GEM-2），を用いたスタティック干渉測位法によって，空間座標を得た．
（３）表面標高測定
2 周波 GNSS（Leica System 1200）を用いたキネマティック測量法を用いて雪渓の表面標高測定を行った．雪渓の中心線に沿って約 20 m の間隔でそれぞれ 20 秒間の測定を行った．9 月の観測時には，ハンディ GPS（Garmin eTrex）を用いて 7 月の測定点を探索し，再測定を行った．また，

図２ (a) 2021 年 9 月のヤムナイ沢雪渓のオルソ画像．オルソ画像から描画したヤムナイ沢雪渓の輪郭を赤線で，9 月に再設置したステーク位置を○でそれぞれ示す．背景に国土地理院の数値標高モデルを示す．
(b) 国土地理院による航空写真（2017 年 8 月 7 日撮影）．
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流動測定と同じく砂防ダムに設置した GNSS 基
準点を用いた．
４. 結果と考察（１） ヤムナイ沢雪渓の表面状態
9 月のオルソ画像を基に雪渓の周囲を描画したところ，融雪末期のヤムナイ沢雪渓の全長は864 m，面積は 3.0×104 m2 であった(図 2)．河島らの報告する全長約 800 m と整合的な結果である．
7 月と 9 月の調査時において，ヤムナイ沢雪渓の表面は礫や土砂に覆われていた（図 2）．礫の大きさはばらつきがあるものの数 10 cm 程度の礫が多く見られた．中には長径が 7 m に達する巨 図３ ヤムナイ沢雪渓下流部のオルソ画像（2021
礫が確認された（図 3 矢印）．観測中には側方斜 年 9 月 19 日撮影）．黄線，橙線は特徴的な土砂被面からの土砂崩壊および落石が生じ，雪渓表面の 覆帯とダートコーンをそれぞれ示す．
礫が日中の積雪融解によって転がり落ちることも確認された．
下流の雪渓表面では土砂の流下したような土砂の分布帯が確認できる（図 3 黄）．この土砂被覆帯の幅は 4-10 m 程度であった．2017 年 8 月の雪渓表面は，2021 年の観測時よりも大規模な土砂被覆が確認できる（図 2）．雪渓中流部では，上流部と下流部が分断されているように見えるが，これは中流部が土砂に覆われているためと考えられる．利尻島のアメダス沓形観測所では，集中的な豪雨が記録されている．例えば 2016 年 9 月
図４ ヤムナイ沢雪渓で見られた大規模なダー
6 日には 167 mm，2020 年 8 月 7 日には 96 mm のトコーン（2021 年 9 月 19 日撮影）．
日降水量が頻繁に記録されている．2017 年，2021年の雪渓表面の土砂被覆は，2016 年，2020 年に覆う土砂が雪渓の質量収支に影響を与えている
それぞれ記録された集中的な豪雨によって生じと推測される．
た土砂崩れによって形成されたと推測される．
また，雪渓の下流部にはダートコーンと呼ばれ（２） 表面融解量
る特徴的な構造物が観察された（図 3，4）．土砂
7 月の調査時に，雪渓の中央流線沿いの 3 箇所に覆われた円錐状の構造であり，氷河や雪渓の表設置した
5 m のステークは，9 月の調査時には 3面で観察される．ヤムナイ沢で観察されたダート本すべてが融け出てきていた． 7 月の設置時に，
コーンは直径約 10 m，高さ約 3-4 m であった．
5）
ステーク先端は 50 cm 雪渓表面から上方に位置河島ら による 1996 年の調査でも数 m 程度のしていた．したがってこの期間のヤムナイ沢雪渓ダートコーンが確認されており，形成地点も近いの融解量の下限は 4.5 m である．
ため，その形成にはヤムナイ沢雪渓の土砂の運搬・堆積過程が関係している可能性がある．
（３） 表面標高変化
表面を土砂に覆われた雪氷の融解過程は複雑
2021 年 7 月にはヤムナイ沢雪渓の下流端は 621である．例えば，ある厚さの堆積までは融解を促9）mに分布していた（図 5a）．2021 年 9 月には 7-9進し，閾値を超えると融解を抑制する ．今回の月の融解によって面積が縮小し，下流端の標高は調査で，ヤムナイ沢雪渓表面の土砂被覆は特徴的651.8 m に上昇した（図 5a）．雪渓の中央線に沿であり，融解過程が土砂に特徴づけられているこった平均表面標高変化は−5.1 ± 3.0 m だった．7 月とが示唆された．したがって，ヤムナイ沢雪渓を－ 41 －Copyright©2022 公益社団法人日本雪氷学会
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今後は，ドローン空撮画像を用いた雪渓表面の数値標高モデル作成とその補正・不確実性評価を行い，雪渓表面全体にわたる数値標高モデルを構築する．また，ステークの再測量によって雪渓流動の有無，表面質量収支の測定を行う．さらに，地中レーダを用いて，雪渓内部構造や氷厚の測定を実施する．上記測定を実施することで，ヤムナ
イ沢雪渓が現存する氷河である可能性を議論する予定である．
【謝辞】
本研究は ArCS II 北極域研究加速プロジェクトの助成を受けた．

図５ (a) ヤムナイ沢雪渓中央線に沿った
表面標高．黒線と赤線は 2021 年 7 月と 2021年 9 月の値をそれぞれ示す．
（b）2021 年 7-9月の雪渓表面標高変化．に設置したステークの融け出しから推測される>4.5 m の融解量と矛盾しない結果だった．
６.まとめと今後の展望
2021 年 7 月 29-30 日および 9 月 19-20 日に，利尻島南東部に位置する多年性雪渓であるヤムナ
イ沢雪渓で現地観測を実施した．現地調査とドローンの空撮画像によって雪渓全体の観察を行い，雪渓表面の土砂被覆が雪渓の維持に重要である可能性が示唆された．雪渓表面に設置したステークの測量によって雪渓の流動測定を試みたが，2か月間で>4.5 m の激しい融解によってステークが融け出したため，2021 年 7-9 月の流動は測定できなかった．GNSS 機器を用いた測量によって，2021 年 7-9 月の雪渓表面の標高変化は−5.1 ± 3.0m と測定された．これは，この表面低下量は、ステーク観測によって同期間に対して見積もられた融解量と整合的である．

【引用文献】
1) 福井幸太郎，飯田肇，2012：飛騨山脈，立山・劔山域の 3 つの多年性雪渓の氷厚と流動-日本に現存する氷河の可能性について-，雪氷，74(3)，213-222.
2) 福井幸太郎，飯田肇，小坂共栄，2018: 飛騨
山脈で新たに見出された現存氷河とその特性，地理学評論，91(1)，43-61
3) 有江賢志朗，奈良間千之，福井幸太郎，飯田肇，高橋一徳，2019，飛騨山脈北部，唐松沢
雪渓の氷厚と流動，雪氷，81(6)，283-295
4) Arie, K., C. Narama, R. Yamamoto, K. Fukui and
H. Iida, 2022: Characteristics of mountainglaciers in the northern Japanese Alps,
5)

6)
7)
8)

9)

－ 42 －Cryosphere, 16, 1091-1106.
河島克久，納口恭明，小林俊市，佐藤雅彦，
2000: 表層コア掘削による利尻山の多年性雪渓の雪氷学的調査，利尻研究，19，79-87.
井上崚，河島克久，松本高峰，沖田竜馬，佐藤雅彦，2019，雪氷研究大会講演要旨集，19
樋口敬二，1969：多年性雪渓の地球科学的意
味，雪氷，31(3)，11-16.
国土地理院，地図・空中写真閲覧サービス，(https://mapps.gsi.go.jp/maplibSearch.do#1, 最終閲覧日：2022 年 6 月 30 日)
坂井亜規子，2014：岩屑に覆われた氷河の融解過程-最近の研究から-，雪氷，76(1)，79-89.

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