SBUのウェイセン・シェン、南極の氷の下の土地の研究に62万5,000ドル以上を受け取る

ダニエル・ドゥナイフ著

谷や禿げた山の頂上にある資料を見て研究するのは簡単ですが、2.7 キロメートルの氷の下に何があるのか​​を知ることははるかに困難です。 結局のところ、その種の質問は単なる学術的なものや仮説をはるかに超えたものであることがわかります。

南極では氷河が日の目を見ることのない土地の上にありますが、それはマンハッタンやボストンのような都市の将来に関係します。

氷河の下の固い土地は氷床の動きに大きな影響を及ぼし、氷の融解速度や海面の変化に影響を与える可能性があります。

ストーニーブルック大学地球科学部のウェイセン・シェン助教授は最近、南極の東南極氷床の下にある未踏の土地を研究するために国立科学財団から5年間で62万5000ドル以上の資金を受け取りました。

氷河下水と水力系は、堆積物や硬い岩などの地質とともに、力学に影響を与え、氷床の移動速度に寄与します。

シェン氏が氷河水を含む氷の下の物質についてより深く理解できるようになると、他の研究者とともにそれをフォローアップして、氷床の力学の意味を解釈できるようになります。

「南極の氷床が海面変動にどのような影響を及ぼしているかをより正確に予測できるようになる」と、モデル作成者らに今後数十年間に起こり得る地球温暖化の影響を測る方法が提供されるだろうと同氏は述べた。

地震データの活用

今年11月から、シェン氏と大学院生のシユアン・スイ氏、トーマス・ライリー氏、ハンシャオ・ウー氏は、地震モニターを持って南極点へ2か月間冒険する予定だ。

シェン氏と彼のチームは、183 の地震ノードを配置し、さらに 8 つの広帯域地震観測所を設置することにより、地震特性を定量化し、最終的にはそれらを使用して地殻と最上部マントルの組成、密度、温度構造を推測する予定です。

これらのモニターを設置するときの温度は、華氏 0 度より 10 ～ 30 度低くなります。 これらのセンサーを地表近くに配備する際には、ある程度の掘削が必要になるでしょう。

南極は地質学的に安定していると考えられているが、氷河下の融解の兆候は、地殻がウラン、トリウム、カリウムなどの高濃度の放射性元素を高濃度に含んでいる可能性を示唆している。

これらの自然要素は「常に熱を生成します」とシェン氏は言います。

地震波のプロセスと分析は、プリズムの研究と同じように機能します。 プリズムに出入りする光の屈折をさまざまな角度から観察すると、研究者がさまざまな周波数の光を区別するのに役立ち、プリズムの構造と組成に関する手がかりが明らかになります。

一方、地球の物質も、その周波数に応じて表面波の速度に差を生じます。 速度の微分は「分散」と呼ばれ、Shen 氏と彼のチームはこれを使用して地震特性を定量化します。 この地域には自然の波が十分にあるため、シェンは人工のエネルギー波を生成する必要がありません。

沈氏は、温度、密度、岩石の種類を特定するために「（地震エネルギーが）どのくらいの速さで伝わるかを注意深く監視している」と述べた。

氷河の下の水は滑り台のように機能し、氷河が動きやすくなります。

ボストーク湖など、南極のいくつかの大きな湖は地図に記載されています。 しかし、南極近くの氷河湖の深さと輪郭はまだ不明です。

「それを研究するには、さまざまな方法を活用する必要があります」とシェン氏は言います。

ストーニーブルックの研究者は同僚と協力して、地震の結果をレーダーなどの他の種類のデータと組み合わせて、氷底の構造を横断的に調査する予定です。

この作業には、3 年間の現場データ収集と 2 年間の分析が含まれます。

教育的要素

データの収集と分析に加えて、Shen 氏は研究に重要な教育的要素を追加しました。 初めて、彼はブレントウッド高校の科学教師、ストーニーブルック大学の生態学および進化生物学プログラムで博士号を取得したレベッカ・グレラ博士を連れて行き、グレラは現場から遠隔で講義や授業を提供する予定だ。