前編では、昭和基地でのエアロゾル研究についてご紹介しました。今回はその続編として、エアロゾル研究における雪や氷の調査についてご紹介します。エアロゾルの研究なのに、どうして雪や氷？　と思われる方も多いかもしれません。実は、雪や氷には、過去の大気環境を知る手がかりが残されているのです。

大気中を漂うエアロゾル粒子は、雪とともに地上に降ってくるほか、地表や積雪の表面に直接付着することもあります。こうして雪に取り込まれた粒子やその化学成分を分析することで、過去の大気環境を探ることができます。

南極大陸では、エアロゾルなどの大気中の物質を取り込んだ雪が、長い時間をかけて積み重なり、押し固められて氷床を形作っています。そのため南極大陸沿岸域で採取された氷試料の分析から、オゾンホールの発生や経年変化に関連して大気環境がどのように変化してきたのかを、明らかにすることを目指しています。

また、昭和基地では雪のサンプリングも実施しています。雪の試料を分析することで、数日から数週間という短い時間スケールで、大気中の物質がどのように運ばれ、循環しているのか、また、どのように雪に取り込まれるのかを調べることができます。こうした知見は、現在の大気環境や物質輸送を理解するだけでなく、氷に残された過去の記録を読み解く上でも重要な手がかりとなります。

雪質やそこに含まれる化学成分を調べることで、雪が降った当時の大気環境を知る手がかりが得られます。

雪は、大気中の物質を取り込んで過去の環境を記録するだけでなく、再び大気中へ物質を放出し、大気環境に影響を与える存在でもあります。例えば、極夜の間に雪の表面や内部に蓄積した化学成分の一部は、春になって太陽光が戻ると、光化学反応によって変化し、大気中に放出されることがあります。また、風によって雪が巻き上げられることで、雪に含まれる成分がエアロゾルとして大気中に運ばれることもあります。私たちは、こうした雪と大気の間の物質のやり取りが、南極の大気環境にどのような影響を与えるのかについても研究しています。

ヘイズとは、高濃度の大気中のエアロゾル粒子によって、遠くの景色がかすんで見える現象です。この主な発生要因となっている海氷上の雪などから供給される海塩粒子も、南極のエアロゾルを構成する重要な成分の一つです。

一見すると、ただの雪や氷かもしれません。それでも雪は、過去の大気環境を記録するだけでなく、現在の大気環境にも影響を与えています。雪や氷に残された過去の記録と、現在進行している大気と雪の間の物質のやり取り。その両方を調べることで、南極の大気環境がどのように変化してきたのか、そしてこれからどう変わっていくのかを探っています。ワクワクしませんか？

（JARE67 西野沙織）