南シベリアのバイカル湖に巨大な氷の輪が出現したことは、2000年代初頭に初めて発見されて以来、科学者たちを困惑させてきました。近年の氷の輪に関する調査により、もっともらしい説明が得られたものの、この異常な特徴についてはまだ多くの謎が残されています。
ロシアのバイカル湖は、世界最大かつ最深の淡水湖です。世界の他の地域では見られない多様な魚類や、固有の淡水アザラシの生息地でもあります。また、2000年代初頭にMODIS衛星画像によって初めて発見された、奇妙な氷の輪も特徴です。
昨年末に『陸水学・海洋学』誌に掲載された研究は、冬の間バイカル湖に頻繁に現れる奇妙な氷の輪について、氷の下の温水の循環運動というもっともらしい説明を提唱している。
氷の輪の全体的な形状は、地上の観測者にははっきりとは分かりません。輪は非常に大きいため、そのリング状の形状は飛行機や衛星からしか確認できません。輪の内側の部分は明るく、外側の氷が薄い部分は暗くなっています。今回の研究によると、輪の直径は約5～7キロメートル（3～4マイル）で、暗い外側の部分は幅が約1キロメートル（0.6マイル）です。氷の輪はシベリアの冬の間、数日から数ヶ月間持続します。
このような氷の輪は、モンゴルのバイカル湖と隣接するフブスグル湖、そしてバイカル湖の西約1300キロメートルに位置するロシアのテレツコエ湖にのみ見られるようです。しかし、他の湖にも存在していて、まだ観測されていないだけという可能性も十分にあります。氷の輪の出現は、時期的にも場所的にも予測が難しい傾向があります。
氷の輪は、大気や生物の影響、精巧な作り話、さらには宇宙人の活動など、様々な原因が考えられています。有力な説としては、湖底から湧き上がるメタンなどのガスの漏出によって氷の輪が形成されるというものがあります。しかし、氷の輪はガスの漏出が考えにくい湖の浅い部分で観測されています。
この謎を解明するため、新たな研究の著者であるフランス、ロシア、モンゴルの共同チームは、2016年と2017年の冬にバイカル湖への現地調査を組織し、氷環の熱赤外線衛星画像を研究した。
研究チームは氷環の近くに穴を掘り、水深200メートル（660フィート）までの水温を測定できるセンサーを設置した。測定は毎年冬に2回、2月と3月に行われた。
これは危険な作業であることが判明しました。2016年3月16日、バンの下の氷が崩れ始め、運転手と乗客の救助が必要になりました。そして、わずか2日後にも同じことが起こりました。
2016年2月、「氷環の仲間」と名乗る研究者たちは、氷環の下45メートル（148フィート）の深さで、水が円運動する渦を発見しました。この発見により、研究チームは氷環形成後期の氷の状態を直接観察することができました。渦内の水は周囲の水よりも約1～2℃（1.8～3.6°F）高く、渦が完全に一回転するのに約3日かかりました。
1年後、研究チームは別の渦を発見しました。この渦は3月末までに元の位置から6キロメートル（3.7マイル）移動しました。渦の上には氷の環は見られませんでした。これは、渦の上に氷の環が形成されるのに十分な時間が経過していなかったためと考えられます。2019年にも同様の現象が観測されており、この時には環が元の位置から9キロメートル（5.5マイル）移動しました。これらの発見から、研究者たちは温暖な渦が氷の環の主原因であると考えています。
「現地調査の結果、氷環の形成前と形成中には、氷床の下で時計回りに循環する温かい渦が存在することが分かりました」と、チームメンバーでトゥールーズ大学の水文学者であるアレクセイ・コウラエフ氏は、NASA地球観測衛星への最近の投稿で述べています。「渦の中心では、水温が高くても氷は溶けません。なぜなら、流れが弱いからです。しかし、渦の境界では流れが強くなり、水温が上昇することで急速に融解が進むのです。」
新たな研究によると、氷輪の形成は湖が凍結する前の秋に始まる。渦は、バルグジン湾から湖の中央部へ流れ出る水が風によってかき混ぜられて形成される。科学者たちは、氷輪が形成される他の湖でも同様のプロセスが起こっていると推測している。
これらの氷環の原因を完全に解明するにはさらなる研究が必要ですが、今回の最新の研究は刺激的な説明を示しています。とはいえ、なぜ渦が凸型になっているのかなど、多くの謎が残っています。凸型は海洋の渦では一般的に見られますが、湖では見られません。今後の研究では、海岸線の形状も考慮する必要があります。海岸線の形状は渦の動きに重要な役割を果たしているようです。
その他の発見としては、科学者たちは1960年代に遡る氷のリングの衛星写真を発見しており、これらの構造は新しい現象ではありません。たとえ以前から存在していたとしても、バイカル湖が地球上で最も冷たい場所の一つであり続けていることを示しています。これらの謎めいた氷のリングについて、近いうちにさらに詳しく解明されることを期待しています。それは科学的な理由だけではありません。地元住民は冬の間、湖上を車で走行することが多く、これらの氷のリングは車両にとって深刻な危険をもたらします。今後の交通情報では、危険な氷のリングとそれに伴う薄い氷の存在が強調されるかもしれません。
