天山山脈北部地域における氷河・モレーンコンプレックスの内部構造

<p>1．はじめに</p><p>　天山山脈北部地域に分布する氷河と山岳永久凍土は周辺住民にとって重要な水資源である．天山山脈には，氷河前面に「氷河・モレーンコンプレックス（GMC）」と呼ばれる氷河氷と永久凍土を含む岩屑地形が分布する．その一部は末端に氷河の縮小過程で置き去りになった氷河氷を内包する「氷河起源型岩石氷河」を持つ（Bolch et al.,2014）．この地域では，ほとんどの氷河前面にGMCが形成されており，GMCは重要な水資源の一つとみなされている（Srog et al.,2015）．しかしながら，GMCの形成過程，内部構造，岩石氷河への遷移過程は十分明らかでない．そこで，本研究では，天山山脈北部地域のキルギス山脈にあるアドギネ氷河前面に発達するGMCにおいて，電気探査による内部探査とドローンを用いた2次期の空撮画像のピクセル・イメージマッチング解析やALOS-2/PALSAR-2のマイクロ波画像を用いた差分干渉SAR解析による表面地形変化を対応させた，地表面変化から，氷河～GMC～岩石氷河の内部構造の解明を試みた．</p><p>2．研究地域 </p><p>　研究対象地であるアドギネ氷河(標高3749ｍ，面積11467㎡)は，アラ・アルチャ谷の支谷の上流部に位置する．アドギネ氷河の下流部にはGMC（平均標高3594m，面積9614㎡，平均傾斜14°）が広がり，その末端には岩石氷河が形成されている．この地域の融解水はキルギスの首都ビシュケクを含む北部地域とカザフスタン南部の半乾燥低地の主要な給水源であるチュー川に流れている．</p><p>3．研究手法</p><p>　GMC周辺の表面移動量を求めるため，2016年～2024年夏期にUAV（Phantom4-RTK）を用いてGMCと周辺地形を含めた画像を取得した．UAV空撮画像とSfMソフトのContext Captureを用いて，GMC周辺の3次元高密度点群データ，オルソ画像，地形表層モデル（DSM）を作成し，2時期の画像を用いたピクセル・イメージマッチング解析によって水平成分の流動量を求めた．これらの結果を2016年～2024年に実施したGNSS測量の結果を用いて検証した．また，2024年7月21～25日に，SYSCAL R1Plas SWITCH48（IRIS社）を用いて電気探査を実施した．電極配置はダイポール・ダイポール法でおこない，電極周辺に塩水を撒く手法（Maurer et al.,2007）を採用した．</p><p>4．結果</p><p>　ピクセル・イメージマッチングの結果，GMC左岸側で１m/yを超える大きな流動が観測された．この結果はGNSS測量で得られた流動量とほぼ一致しており（相関係数0.96），夏期一カ月間の差分干渉SAR解析による変動域と流動域がおおむね一致した．電気探査の結果，岩壁沿いに発達したGMC左岸側の岩石氷河では氷河氷と判断できる10⁶Ω・mを超える比抵抗値を確認し，大きな流動量を観測した．GMC右岸側上部に位置する氷河とGMC末端の岩石氷河の間の遷移帯では，永久凍土だと解釈できる10⁴～10⁵Ω・mの比抵抗値が確認したが，流動は小さかった．GMC右岸側下部の岩石氷河も上流と同様に永久凍土の比抵抗値を示したが，流動は小さかった．この領域には小さな氷河湖が分布していた． </p><p>５．考察</p><p>　電気探査の結果から，GMC左岸側で厚さ10m以上の氷河氷の存在を確認したが，GMC右岸側では氷河氷は存在しなかった．この結果は，差分干渉SAR解析やピクセル・イメージマッチングで得られた地表面変動量の分布と一致しており，GMCの流動には継続した氷河氷や氷河融氷水の供給が関係しているのではないかと考えられる．また，GMC右岸側下流部では岩石氷河を特徴づける形態がみられるにもかかわらず，流動量は小さかった．これは，氷河後退に伴い氷河氷や氷河融氷水の供給が減少したからだと考えられる．</p>