特許 5791823 北極圏海氷の融解抑制方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5791823

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】北極圏海氷の融解抑制方法

(51)【国際特許分類】

   E02B 1/00 20060101AFI20150917BHJP

   E02B 7/00 20060101ALI20150917BHJP

【ＦＩ】

   E02B1/00 Z

   E02B7/00 Z

【請求項の数】1

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-543046(P2014-543046)

(86)(22)【出願日】2012年10月23日

(86)【国際出願番号】JP2012077324

(87)【国際公開番号】WO2014064763

(87)【国際公開日】20140501

【審査請求日】2015年3月3日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514093866

【氏名又は名称】中石 昌典

(74)【代理人】

【識別番号】100076406

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 勝徳

(72)【発明者】

【氏名】中石 昌典

【審査官】 越柴 洋哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−２０２１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３３１１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１７３４１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 Jill Burke，"Could a massive dam between Alaska and Russia save the Arctic?"，Alaska Dispatch News，２０１０年１１月２６日

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｂ １／００−１５／１０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベーリング海峡を通過して太平洋から北極海へ海水が流入することを抑制することにより北極圏の海氷の融解を抑制する北極圏海氷の融解抑制方法であって、ベーリング海峡が海氷で閉ざされている間、ベーリング海峡を閉鎖する海氷に太平洋側からの海水が当たらないように、ベーリング海峡を閉鎖する海氷の太平洋側の側面に沿ってベーリング海峡に海面から２メートル以上３ｍ以下の高さまでを遮断する軟質性樹脂からなる帯状のシート部をブイで支持したフェンスを設けて、ベーリング海峡を閉鎖する海氷の融解を抑制してベーリング海峡が海氷で閉ざされる期間を延長させ、このベーリング海峡を閉鎖する海氷により太平洋から北極海へ流入する海水のうち海面近傍を流れる海水の北極海への流入を抑制し、
前記フェンスを複数並列して、隣接するフェンス間に海水の閉じ込められる領域を設けることを特徴とする北極圏海氷の融解抑制方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、北極圏の海氷がベーリング海峡を通して太平洋から北極海へ流入する海水により融解することを人的にコントロールする方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、地球温暖化の進行により世界各地で洪水や干ばつが頻発しており、地球温暖化の抑制が人類共通の課題となっている。地球温暖化は、直接的には二酸化炭素等大気中の温室効果ガスの増大が原因であるが、地球の温暖化により北極海等の海氷や氷河が融解して減少したことが、海氷や氷河により反射される太陽光を減少させ、副次的に地球温暖化を促進させる原因となっている。

【0003】

そこで、海氷や氷河の融解を抑制する各種の装置が提案されている。例えば、特許文献１では、海水中に延出するヒートパイプに封入した流体の気化潜熱により海水を冷却することで海氷の融解を抑制する装置が提案されており、特許文献２では、同様の仕組みにより氷河の地盤を冷却して氷河の融解を抑制する装置が提案されている。

【0004】

ところが、特許文献１や特許文献２に係る装置では、装置周辺の海水の循環や周囲の地盤からの熱の流入により、海水や地盤の冷却が妨げられる虞がある。また、海氷や氷河の融解抑制のためには広範囲にわたって海水や地盤を冷却する必要が有るため、無数の装置が必要になってコストが膨大になる虞が有る。

【0005】

一方、北極海へは、太平洋と北極海との海水面の高低差と塩分濃度の違いにより、冬の間ベーリング海峡が凍結されても、あるいは月の運行によって潮の干満が変化しても、途切れることなくベーリング海峡を通して太平洋から海水が流入している。北極圏の海氷の融解は、まさにこれが原因であるとし、ベーリング海峡を通過して太平洋から北極海へ流入する海水をダムを設けて遮断することにより、北極圏の海氷の融解を抑制する方法が提案されている（例えば非特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−２４９３８３号公報

【特許文献2】特開２０１０−２４９３８４号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】山口克也（やまぐちかつや）のホームページのベーリング海峡および世界みどり公社の提案、平成２４年９月１９日検索、＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｙａｍａｇｕｃｈｉｋａｔｓｕｙａ．ｎｅｔ／ｍｅｓｓｅｇｅ／ｍｅｓｓｅｇｅ２．ｈｔｍ＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、非特許文献１のように、ベーリング海峡全体を海面から海底までダムのようなもので遮断することは、あまりにも莫大な費用がかかるため非現実的である。また、ベーリング海峡を通過する深層水まで遮断することは、地球環境に予測できない悪影響を及ぼす虞がある。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、膨大な費用を必要とすることなく、また、地球環境に与える影響を可及的に抑えながら、北極圏の海氷の融解を抑制する方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するためになされた発明は、ベーリング海峡を通過して太平洋から北極海へ海水が流入することを抑制することにより北極圏の海氷の融解を抑制する北極圏海氷の融解抑制方法であって、ベーリング海峡が海氷で閉ざされている間、ベーリング海峡を閉鎖する海氷に太平洋側からの海水が当たらないように、ベーリング海峡を閉鎖する海氷の太平洋側の側面に沿ってベーリング海峡に海面から２メートル以上３ｍ以下の高さまでを遮断する軟質性樹脂からなる帯状のシート部をブイで支持したフェンスを設けて、ベーリング海峡を閉鎖する海氷の融解を抑制してベーリング海峡が海氷で閉ざされる期間を延長させ、このベーリング海峡を閉鎖する海氷により太平洋から北極海へ流入する海水のうち海面近傍を流れる海水の北極海への流入を抑制し、前記フェンスを複数並列して、隣接するフェンス間に海水の閉じ込められる領域を設けることを特徴とする。こうすることで、より効果的にベーリング海峡の海氷を保護することができる。

【0010】

海水は、海面に近いほど高温であるため、このように、海面から所定の深さまでを遮断するフェンスを設けて、海面近傍を流れる高温の海水のみを遮断することにより、北極海の温度上昇を効果的に抑制して北極圏海氷の融解を抑制することができる。また、フェンスの下方においては、海峡が連通しているため、深層水の流れが妨げられることが無く、深層水を遮断することによる地球環境への悪影響を抑制できる。

【0011】

本発明の参考となる北極圏海氷の融解抑制方法として、ベーリング海峡の海氷で閉ざされない領域において前記フェンスを設ける方法がある。ベーリング海峡は、冬の間、海面が海氷で閉ざされて海面近傍の海水が太平洋から北極海へと流入することが抑制されている。ところが夏になるとベーリング海峡の海氷が融解して、海面近傍の海水まで太平洋から北極海へと流入するようになる。従って、海氷が融解する夏の間、海氷の代わりにフェンスを設けることで夏の間も太平洋から北極海へ海面近傍の海水が流入することを抑制することができる。

【0012】

本発明の北極圏海氷の融解抑制方法は、冬の間、ベーリング海峡に出現する海氷の太平洋側にフェンスを設けることで、フェンスが北極海側へ流されることを防止でき、また、太平洋側からベーリング海峡の海氷に海面近傍の高温の海水が当たることを抑制してベーリング海峡の海氷が融解することを遅らせることができるため、ベーリング海峡が海氷で閉ざされる期間を延長することができる。

【0013】

本発明の参考となる別の北極圏海氷の融解抑制方法として、ベーリング海峡が海氷で閉ざされているうちに当該海氷の太平洋側の側面に沿って前記フェンスを設け、海氷が融解したのち再凍結する前にフェンスを撤去する方法がある。北極海の海氷を保護するためには、フェンスは１年中設置しておくのが好ましいのであるが、このように、ベーリング海峡の海氷が再凍結する前に一度フェンスを撤去することで、海氷が融ける際にフェンスが壊れてしまうことを防止できる。

【発明の効果】

【0015】

以上説明したように、本発明の北極圏海氷の融解抑制方法によれば、低コストで地球環境に大きな影響を及ぼすことなく北極圏の海氷の融解を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】ベーリング海峡から北極海に海水が流入するようすを示した北極海周辺の地図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係るフェンスの（ａ）斜視図、及び（ｂ）海面に設置時の北極海側から見た背面図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係るフェンスを設置した状態を示す平面図である。

【図4】本発明の第２実施形態に係る２列のフェンスのうち、（ａ）は北極海側のフェンスを、（ｂ）は太平洋側のフェンスを、それぞれ太平洋側から見た正面図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係る北極海側のフェンスの背面側（北極海側）を示した斜視図である。

【図6】フローティングワイヤの（ａ）構造を示す斜視図、及び（ｂ）端部の斜視図である。

【図7】（ａ）は、フローティングワイヤをブイに連結するブイ締結金具の斜視図、（ｂ）は、フローティングワイヤをフェンス本体に固定する固定バンドの斜視図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係るフェンスを設置した状態を示す平面図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係るフェンスの（ａ）北極海側から見た背面図である。（ｂ）太平洋側から見た正面図である。（ｃ）太平洋側から見た斜視図である。

【図10】フェンス本体の他の例を示す正面図である。

【符号の説明】

【0017】

Ｂ ベーリング海峡
Ｐ 太平洋
Ｎ 北極海
ＩＮ 北極圏海氷
ＩＢ ベーリング海峡の海氷
１１，１２，２１１，２１２，３１１，３１２ フェンス

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、適宜図面を用いながら本発明の実施形態について詳述する。図１は、北極圏及びベーリング海峡周辺を示しており、図中符号Ａがアメリカ合衆国（アラスカ）を示し、符号Ｒはロシアを示している。また、符号Ｂ、符号Ｎ、及び符号Ｐがそれぞれベーリング海峡、北極海、及び太平洋を表し、符号ＩＮは北極圏の海氷を表している。北極海Ｎと太平洋Ｐとは、海水面の高低差や塩分の濃度差を有しており、このため、図１に矢印で示したように、太平洋Ｐからベーリング海峡Ｂを通って北極海Ｎへと海水が流入している。この太平洋Ｐから北極海Ｎへ流入する海水が北極海Ｎの海氷ＩＮが融解する要因となっており、特に、冬にベーリング海峡に形成される海氷ＩＢが融解してベーリング海峡が開放される夏季に、温度の高い海面から２〜３ｍ程度の海面近傍の海水が、海氷が融解する要因の大部分を占めている。本発明は、この海面近傍の海水が北極海へ流入することを抑制し、これにより北極圏の海氷ＩＮが融解することを抑制するものである。尚、本発明の北極圏海氷の融解抑制方法は、以下の実施の形態に限られるものではない。

【0019】

（第１実施形態）
図２及び図３は、第１実施形態に係る北極圏海氷の融解抑制方法を示しており、ベーリング海峡の海氷ＩＢが融解する夏季に行う実施形態である。図示の例では、フェンスを２列並列に並べて設置しており、符号１１は、北極海側の第１フェンスを、符号１２は、太平洋側の第２フェンスを表している。第１フェンス１１、及び第２フェンス１２は、図２（ａ）に示すように、大型ブイ２と、小型ブイ３と、フェンス本体４とを備えている。

【0020】

フェンス本体４は、一例で幅（特許請求の範囲の「所定の深さ」）が２〜３ｍ、長さが２００ｍの帯状をなすシート部４ａと、シート部４ａの上辺に沿って設けられ円柱状の発泡スチロール４ｆを多数内包した浮体４ｂと、シート部４ａの下辺に取り付けられるフェンス用錘４ｃとを備えている。シート部４ａの長手方向の端辺には、隣接するフェンス本体４と連結するためのファスナー４ｄとジャックル４ｅとが設けられている。シート部４ａの材料としては特に限定されず、金属や木、硬質樹脂、軟質樹脂、その他公知の材料を適宜用いることができ、一例としてポリ塩化ビニルがあげられる。浮体４ｂには、発砲スチロール４ｆの代わりに木や空気袋を用いることもできる。

【0021】

大型ブイ２、及び小型ブイ３は、フェンス本体４の一面（設置時には、北極海側となる面）側に複数を並べて接続され、図２（ｂ）の例では、隣り合う大型ブイ２、２の間に小型ブイ３が各３個ずつ設けられている。大型ブイ２及び小型ブイ３としては、公知のブイを適宜用いることができるが、例えば、大型ブイ２に、株式会社緑星社製のＲＷ−３８０型を用い、小型ブイ３に同社製のＭ−１００Ｓ型を用いることができる。大型ブイ２及び小型ブイ３は、海面に浮かぶ本体２ａ，３ａと、本体２ａ，３ａの下部にロープ２ｂ，３ｂを介して垂下する錘２ｃ，３ｃを備えている。

【0022】

第１フェンス１１、及び第２フェンス１２は、図３に示すように、フェンス本体４を太平洋Ｐ側、ブイ２，３を北極海Ｎ側にして、ベーリング海峡のアメリカＡ側とロシアＲ側の間に架け渡される。図示の例では、フェンス１１，１２は、アメリカＡ側のプリンスオブウェールズ岬とロシアＲ側のテジニョーフ岬の間に架け渡されている。第１フェンス１１、及び第２フェンス１２は、適宜の間隔（一例で２ｋｍ）を空けて並列に並べられ、両フェンス１１，１２の間に海水の閉じ込められる領域６が設けられている。尚、図中Ｄはダイオミート諸島を示している。

【0023】

図２（ｂ）に示すように、第１フェンス１１、及び第２フェンス１２の下辺と、ベーリング海峡の海底との間は遮断されておらず、太平洋Ｐ側と北極海Ｎ側とが連通している。

【0024】

次に第１実施形態のフェンスの設置方法及び効果について説明する。第１実施形態では、５月ごろベーリング海峡を閉鎖していた海氷が融解した後、フェンス１１，１２を設置する。まず、フェンス１１を構成する各部材を積み込んだフェンス設置用船舶（図示せず）をアメリカ側又はロシア側のうちの一側海岸に配置する。次に、フェンス本体４の１枚分に相当する大型ブイ２及び小型ブイ３を適宜の間隔を空けて海中へ投入してベーリング架橋の一側海岸から他側海岸に向かって１列に並べる。続けて、ロール状に巻かれたフェンス本体４を広げながら海中へ投入し、フェンス本体４をカラビナ等の連結具（図示せず）でブイ２，３へ連結する。図３においては、フェンス本体４がブイ２、３の太平洋Ｐ側となるようにフェンス１１を設置しているが、北極海側に設置してもよい。フェンス本体をブイ２，３に連結すると、また次のフェンス本体１枚分に相当するブイ２，３を海中へ投入し、次のフェンス本体４をブイ２、３に設置する。隣接するフェンス本体４は、チャック４ｄ及びジャックル４ｅで連結する。フェンス１１をベーリング海峡Ｂを横断するまで連結すると、同様にしてフェンス１２を設置する。フェンス１２は、フェンス１１と並列に、かつフェンス１１の太平洋側に設置する。

【0025】

このように、夏の間、ベーリング海峡をフェンス１１，１２で遮断することにより、太平洋Ｐから北極海Ｎへと流入しようとする海水の海面近傍の高温水を遮断することができる。これにより、北極海の海水の温度上昇を抑制して北極圏海氷の融解を抑制することができる。また、フェンス１１，１２の下方で海峡が連通していることで、太平洋から北極海へ流入する深層水を遮断することがなく、地球環境へ与える悪影響を抑制できる。

【0026】

（第２実施形態）
図４乃至図８は、第２実施形態に係る北極圏海氷ＩＮの保護方法を示しており、ベーリング海峡Ｂが海氷ＩＢで閉鎖される冬季に行う実施形態である。符号２１１は、第１フェンスを表し、符号２１２は、第２フェンスを表している。第１フェンス２１１、及び第２フェンス２１２は、図４及び図５に示すように、ブイ２と、支柱２３と、フェンス本体４と、フローティングワイヤ６とを備えている。第２実施形態においても第１フェンス２１１と第２フェンス２１２とを並列させて設置する。尚、第２実施形態及び後述する第３実施形態において、第１実施形態と共通する部材については、同一符号を付して説明を省略する。

【0027】

フローティングワイヤ６は、図６に示すようにワイヤ６ａを内側から塩化ビニルコーティング６ｂ、ウレタンフォーム６ｃ及び塩化ビニルコーティング６ｄで被覆して形成さている。フローティングワイヤ６は端部に隣接するフローティングワイヤ６と連結するためのフック６ｅを備えている。また、図７（ａ）は、フローティングワイヤ６をブイ２に連結するブイ固定金具７を示し、図７（ｂ）は、フローティングワイヤ６をフェンス本体４に固定する固定バンド８を示している。フローティングワイヤ６は、図５に示したようにフェンス本体４の背面側に固定バンド８で固定され、ブイ固定金具７でブイ２に連結される。ウレタンフォーム６ｃの代わりに発泡スチロール等を用いることができ、発泡スチロールのような硬質樹脂を用いる場合は、フローティングワイヤが巻回可能なように短筒状のものを縦列させてワイヤに外嵌するとよい。

【0028】

図５及び図８に示すように、第１フェンス２１１は、ベーリング海峡Ｂを閉鎖した海氷ＩＢの太平洋側の壁面にブイ２が取り付けられた背面側を対向させて設置し、第２フェンス２１２は、第１フェンス２１１と適宜の間隔を設けて設置して両フェンス２１１，２１２の間に海水の入る領域２６を設ける。図４の例では、フェンス２１１，２１２はブイ２に加えて支柱２３を用いて設置しているが、支柱を用いずにブイのみで設置してもよい。支柱２３は、図４（ａ）に示すように、海底が軟弱な場合は、下端が尖るよう形成して海底に突き立て、海底が強固な場合には、下端に重石２３ａを設けて設置するとよい。尚、図８の例では、フェンス本体４が海氷ＩＢにぶつからないようフェンス２１１をブイ２が北極海側（海氷ＩＢ側）になるよう設置しているが、ブイ２が太平洋側になるよう設置してもよい。

【0029】

このように、海氷の太平洋側にフェンス２１１，２１２を設置することにより、フェンス２１１，２１２が北極海側へ流されることを抑制できる。また、海氷に海水が当たることを抑制して海氷が融ける時期を遅らせることができ、当該海氷によって海峡を流れる海水を遮断する期間を延長することができる。

【0030】

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態に係る北極圏海氷ＩＮの融解抑制方法を示している。図９の例も、第１フェンス３１１と、第２フェンス３１２と２つのフェンスを並列に並べる場合を示している。第１フェンス３１１、及び第２フェンス３１２は、図９に示すように、大型ブイ２と、小型ブイ３と、フェンス本体４と、網３５とを備えている。第３実施形態では、図９に示すように、海中に並べたブイ２，３に、まず網３５を取り付ける。網３５の下端には、錘３５ａが設けられる。その後、図９（ｂ）に示すように、網３５の太平洋側にフェンス本体４を取付ける。このように、フェンス本体４の北極海側に網３５を設けることにより、海流によりフェンス３１１が流れることを抑制することができる。
尚、網３５は、海水の流れの強い場所にのみ設置してもよい。

【0031】

第３実施形態では、５月ごろベーリング海峡が海氷で閉ざされているうちに第２実施形態と同様（図８参照）、海氷の太平洋側の側面に沿って、フェンス３１１，３１２を設置する。そのあと、この海氷が夏の間一端融解した後も、続けて設置を継続し、第１実施形態（図２参照）のように、海氷が融解したベーリング海峡をフェンス３１１，３１２で封鎖し続ける。そして、９月から１０月にかけて海氷が再凍結するまでにフェンス３１１，３１２を撤去する。このように、海氷が再凍結する前に一旦フェンスを撤去することで再凍結する海氷でフェンスが破損することを防止できる。

【0032】

上記の各実施形態において、フェンス本体４は、図１０（ａ）に示すように、孔４ｇを備えていてもよい。また、図１０（ｂ）のようにフェンス本体４の下端にのれん４ｈを設けてもよい。こうすることにより、フェンス本体４に衝突する水流の圧力を抑制することができる。孔４ｇの形状としては、円形や四角形、六角形の他、公知の形状を適宜用いることができる。

【0033】

本発明の北極圏の海氷の融解防止方法は、上記の実施形態に限らず、本発明の趣旨の範囲内であれば、各種の変更が可能である。例えば、フェンスを支持するブイを、３種類以上用いてもよいし、ブイを用いず支柱のみでフェンスを設置してもよい。また、ブイの代わりに船を用いることもできる。上記各実施形態のフェンスや設置方法を交換して実施可能である他、上記以外の公知のフェンスや設置方法を適宜使用することができる。フェンスの設置場所は、プリンスオブウェールズ岬とテジニョーフ岬の間以外の場所に架け渡してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0034】

本発明の北極圏海氷の融解抑制方法は、低コストで地球環境に大きな影響を及ぼすことなく北極圏の海氷の融解を抑制することができるため、地球環境保全の手段として好適である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】