歌う南極の棚氷

ロス棚氷は、南極大陸から海へ押し出された氷が、厚い板になって浮かんでいる場所だ。1841年1月、イギリスのジェームズ・クラーク・ロスの船がその端にたどり着き、海からそびえる氷の崖に行く手をふさがれた。その棚氷に、2014年から2年あまり、34台の地震計が雪の下に埋められた。

本来の目的は、海の波や潮が棚氷をどう揺らすかを調べることだった。ところが記録を読むと、どの観測点にも、1秒間に5回を超える細かい揺れが、ほとんど途切れずに入っていた。

2005年、ドイツのアルフレッド・ヴェーゲナー研究所のチームが、「歌う氷山」という論文を発表した。南極のノイマイヤー基地の地震計が、最長16時間も続く、倍音の重なった揺れをとらえていた。揺れは発生源から最大820キロメートル離れた地点でも記録され、源は海岸沿いを動く氷山B-09Aだった。

棚氷の表面は平らではない。強い風が雪を運び、砂丘のような起伏や、細長く削られた雪の畝（うね）を作る。研究チームは、この起伏の上を風が吹き抜けることで、雪の層が揺さぶられると考えた。

表面の雪は、押し固められて氷になる前の、すき間の多い層でできている。この層は揺れの伝わり方がとても遅く、揺れが層の中に閉じこめられやすい。そのため、起伏の並び方と層の性質に合った高さの揺れだけが強く残る。論文は、これが本当の意味での共鳴ではなく、風と起伏の組み合わせで生まれる揺れだと書いている。

論文の筆頭著者ジュリアン・シャピュは、この現象を「棚氷の上で、ずっとフルートを吹いているようなもの」とたとえた（2018年、アメリカ地球物理学連合の発表）。揺れは人の耳ではほとんど聞き取れないので、2015年の記録をおよそ1200倍に速めて、音として公開した。

強い風の嵐が来ると、雪が積もり、起伏の形が変わる。嵐が収まるにつれて、歌の高さはなめらかに移っていった。もう一つは2016年1月で、この地域の気温が0度近くまで上がり、棚氷の表面の雪が解けた。このとき歌の高さは下へずれた。論文は、0度近い温度が雪の中へしみこみ、雪の骨組みを弱めたためと説明している。

表面が解けて水たまりができると、水の重みが氷を割り、棚氷が一気に崩れることがある。2002年に崩れた南極半島のラーセンB棚氷がその例だ。研究チームは、歌の変化を見張れば、表面の変化を遠くからほぼ休みなく追えると考えている。