北海道の雪氷No.38（2019）

Annual Report on Snow and Ice Studies in Hokkaido

グリーンランド北西部ボードイン氷河前縁フィヨルドにおける水温・塩分・流速の長期係留観測
Long-term Measurement of Temperature, Salinity and Ocean Current
in the Bowdoin Fjord in northwestern Greenland
藤支 良貴 1, 2，深町 康 3, 4, 漢那 直也 3, 杉山 慎 1, 3
Yoshiki Fujishi1, 2, Yasushi Fukamachi3, 4, Naoya Kanna3, Shin Sugiyama1, 3Corresponding author: yoshiki-f@pop.lowtem.hokudai.ac.jp (Y. Fujishi)
To investigate seasonal variability in current, temperature, and salinity near a Greenlandic tidewater glacier, we deployed
two moorings in Bowdoin Fjord in front of Bowdoin Glacier from July 2017 to July 2018. At 17 km from the glacierfront, we observed fortnightly temperature variations, suggesting the influence of tide on water exchange in the fjord. At
1 km from the glacier front, temperature at 10 m from the bottom decreased by 0.4 °C between July and mid-August. The
drop in the temperature during the melt season suggests that submarine melting at the glacier front was enhanced bysubglacial meltwater discharge.
１．はじめに

２．研究対象地

グリーンランド氷床は近年急速に質量を失っグリーンランド北西部に位置するボードインている．特にグリーンランド沿岸域で著しく質量氷河（77°41´N, 68°35´W）は全長約 10 km，末端を失い，近年の海水準の上昇に大きく寄与してい幅 3 km のカービング氷河で，全長約 20 km のボる ．質量損失の要因として，カービング氷河末ードインフィヨルドに流入する（図 1）．ボード端の水中融解の増加が指摘されている

イン氷河は，2008 年以降急激に後退したことが

1)

2)．また，氷河から海洋への淡水流出量が増加しており，グ報告されている 5)．またボーインフィヨルドでは，リーンランド沿岸の海洋環境・生態系に与える影

夏の期間に観測が行われた例はあるが 6)，長期の響も注目されている 3)．これまでの研究によると，海洋観測はまだ行われていない．

氷河底面から流出（底面排水）する融解水が，フィヨルド深層に位置する暖水を引き込み湧昇す

３．観測手法る ．湧昇した融解水は沖向きに流れ，さらに底ボードインフィヨルドにおける係留観測は，層では外洋から暖水が引き込まれる．フィヨルド

2017 年 7 月から 2018 年 7 月の期間において 2 地の循環に影響を与える氷河からの淡水流出量は，点で行った（図 1）．氷河末端から 17 km の地点季節的に大きな変動を示す．そのため，フィヨル(BF17)の水深は 540 m，氷河末端から 1 km の地ド内部の海洋循環も季節的な変動を示すと考え点(BF01)の水深は 180 m であった． BF17 の係留られる．しかしながら，グリーンランドにおいて系は，圧力計 1 台，水温計 7 台，流向流速計 1 台，フィヨルドの長期海洋観測データは限られおり，塩分・水温・深度計（CTD 計）1 台で構成されてフィヨルド内部の海洋循環や海水特性の季節変いた． BF01 の係留系は流向流速計 1 台と CTD化に関する理解は遅れている．そこで本研究では計 1 台で構成されていた（表 1）．観測中に BF17

グリーンランド北西部に位置するボードインフの係留系に何らかの理由で絡まりが生じ，設置深ィヨルドにおいて，水温，塩分，流速の係留観測度が不明となったため，一部の水温データは欠損を行い，フィヨルドの海水特性と循環の季節変動値として扱った．また，BF01 において，2017 年を調査した．

12 月および 2018 年 4 月以降にあたる期間は，電4)

北海道大学 低温科学研究所
Hokkaido University, Institute of Low Temperature Science2
北海道大学 大学院環境科学院
Hokkaido University, Graduate School of Environmental Science3
北海道大学 北極域研究センター
Hokkaido University, Arctic Research Center4
北海道大学 北極域研究グローバル・ステーション
Hokkaido University, Global Station for Arctic Research
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気伝導度センサーへの泥の混入により異常値がは約 100 m に及ぶ大きな鉛直変動を二週間周期検出されたため，塩分データは欠損値として扱っで示した．一方で，10–6 月には 0.8°C の等温線はた．係留データは，1.7 日未満の周期の変動を除比較的小さい変動を示した．また 0.8°C の等温線去するタイドキラーフィルター を適用した．気は 7–9 月にかけて深くなる傾向を示し，8 月 2 日

温データはカナック空港で測定されたデータをに 360 m 深に位置した等温線は，9 月 14 日には用いた（図 1）．

400 m 深にまで移動した．さらに 9 月 14 日には7)−0.29°C の海水が 290 m 深に観測された．

図2
図1

観測地の衛星画像（2017 年 7 月 25 日

BF17 における水温の鉛直プロファイ

ル．図中の黒線は 0.8℃の等温線を示す．の sentinel-2）に係留地点（●）とカナック空港（▲）の位置をそれぞれ示す．

４．２ 氷河近傍（BF01）における水温・塩分・流速データ

表 1

BF01 の 170 m 深では，氷河の融解が生じる

本研究で設置した係留系の構成

2017 年 7–8 月に 0.48°C の急激な水温の低下が観測された（図 3a）．2017 年 8 月中旬に最低水温−0.85°C が観測され，その後の水温は昇温傾向を示した．2018 年 6 月中旬には 最高水温−0.30°Cが観測され，その後の融解期には 2017 年と同様に 0.43°C の急激な水温の低下が観測された．水
温と塩分はよく似た変動を示し，7–10 月は比較的大きい変動を示した．また 167 m 深では，南に7.90×10−2 cm s-1 の年平均流速が観測された．一方で，氷河の融解が生じる 7 月には北に 2.62×10−1
cm s-1，8 月には北に 3.38×10−1 cm s-1 と，氷河へ
４．結果
４．１ フィヨルド入り口（BF17）における水温鉛直分布
9 月 20 までは 272，320，368，418，468，530m，10 月 10 日までは 312， 368，418，468，530
m，その後は 345，368，418，468，530 m の水温データを議論する．BF17 において，最も暖かい海水（0.77–1.04°C）は 350–450 m に存在したことが明らかになった（図 2）．また水温の鉛直プロファイルにおいて，0.8°C の等温線は，7–9 月に向かう流れが卓越した（図 3c）．
５．考察
５．１ フィヨルド入り口（BF17）における水温鉛直分布の季節変動
7–9 月の水温の変動は 2 週間周期で生じたことから，大潮小潮が夏季の水温変動の要因であると考えられる．一方，比較的小さい変動を示した
10–6 月は，ボードインフィヨルドが海氷で覆われてフィヨルドの循環および海水交換が弱化したと考えられる．7–9 月にかけて 0.8°C の等温線
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が深い位置に移動し，−0.29°C の冷たい海水が 9
月 14 日に 290 m 深で初めて観測されたことから，上層に位置する比較的冷たい海水層が厚くなったことが示唆された．
（a）

（b）

（c）

図 4 底面排水と氷河向きの流れを示す
模式図
（d）

図3

BF01 における（a）水温，（b）塩分，（c）

南北流速の係留データ．（d）カナック空港で取得された気温データ．
（a），（b）は 170 m 深，（c）は 167 m 深で測定された．黄色の網掛けは気温が 0℃を上回っている時期を示す．

５．２ 氷河近傍(BF01)における海水特性の季節

図5

変動

BF01 の 170 m 深におけるポテンシャ

ル水温と塩分の散布図．図中の黒線は

本節では，氷河近傍の流向・流速の変動に注目

Melt-slope を示す．図中の等値線と数字はし，水中融解の影響をポテンシャル水温・塩分デポテンシャル密度を示す．水温と塩分の保ータを用いて評価する．BF01 の 167 m 深におい

存式 9,10)に従い，Melt-slope を算出した．て，融解期には氷河へ向かう流れが卓越した．氷河の底面排水により湧昇が生じ，その補償流として氷河向きの流れが駆動されたと考えられる（図4）．次に，氷河向きの流れが卓越した融解期に，６．まとめ

170 m 深で生じた急激な海水温低下を議論する．

フィヨルドを循環する海流の季節変動の解明

氷河末端付近の水温と塩分は，主に①底面排水でのため，グリーンランド北西部ボードインフィヨ

流出する融解水と，②水中融解で生じる融解水とルドにおいて係留観測を行った．氷河から 17 km

混合して大きく変化する 8)．2017 年 8 月の海水離れた地点における水温は，7–9 月に 2 週間周期

特性は，ポテンシャル水温・塩分の散布図上で②で鉛直的に大きな変動を示し，潮汐による水温変と海水の混合直線（Melt-slope）の傾きとよく一致動が示唆された．また氷河近傍 1 km 地点の 170していた（図 5）．このことから，水中融解で生じm 深では，氷河の融解が生じる 7–8 月に，0.4°Cた融解水と海水が混合することで，氷河近傍の水以上の急激な水温低下が明らかとなった．この時温が低下したと考えられる． 以上の結果より，期のポテンシャル水温と塩分の関係性は Melt-底面排水に起因して北向きの流れが生じ，水中融slope の傾きと概ね一致していた．そのため，底解が促進され，水中融解で生じた融解水が海水と面排水に起因する水中融解で生じた融解水と海混合することで，170 m 深の海水特性が変化した水が混合することで，フィヨルド底層の海水特性ことが示唆された．に影響を及ぼしたと考えられる．
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Annual Report on Snow and Ice Studies in Hokkaido【謝辞】
本研究は ArCS 北極域研究推進プロジェクトの支援を受けて実施した．グリーンランド観測メン

6） Kanna, N., Sugiyama, S., Ohashi, Y., Sakakibara,D., Fukamachi, Y., & Nomura, D., 2018:

バーの協力に感謝する．

Upwelling of macronutrients and dissolved
inorganic carbon by a subglacial freshwater【参考・引用文献】

driven plume in Bowdoin Fjord, northwestern

1） Khan, S. A., Wahr, J., Bevis, M., Velicogna, I.,
2010: Spread of ice mass loss into northwest

Greenland, J. Geophys. Res.: Biogeosci., 123,

Greenland observed by GRACE and GPS,7） Thompson, R. O. R. Y., 1983: Low-pass filters tosuppress inertial and tidal frequencies, J. Phys.

Geophys. Res. Lett., 37, 1-4.
2） Straneo, F. et al., 2013: Challenges toUnderstanding the Dynamic Response ofGreenland's Marine Terminating Glaciers to

1666–1682.

Oceanogr., 13, 1077–108
8） Straneo, F. et al., M., 2013: Characteristics ofocean waters reaching Greenland’s glaciers, Ann.

Oceanic and Atmospheric Forcing, Bull. Am.
Meteorol. Soc., 94, 1131-1144.
3） Meire, L. et al., 2017: Marine-terminating
glaciers sustain high productivity in Greenland

Glaciol., 53(60), 202-210.
9） Gade HG., 1979; Melting of ice in sea water: aprimitive model with application to the Antarctic
ice shelf and icebergs, J. Phys. Oceanogr., 9(1),fjords, Glob. Chang. Biol., 23(12), 5344–5357

189–198

4） Rignot, E., Koppes, M., and Velicogna, I., 2010:
Rapid submarine melting of the calving faces of10） Mankoff, K. D., Straneo, F., Cenedese, C., Das,S. B., Richards, C. G., and Singh H., 2016,

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Structure and dynamics of a subglacial discharge

191

plume in a Greenlandic fjord, J. Geophys. Res.:Oceans, 121, 8670–8688

5） Sugiyama, S., Sakakibara, D., Tsutaki,
S.,Maruyama, M., & Sawagaki, T., 2015: Glacier
dynamics near the calving front of Bowdoin
Glacier, northwestern Greenland, J. Glaciol.,61(226), 223–232－18－
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