湧昇は海洋学における重要な現象であり、風の力によって、密度が高く、温度が低く、栄養分が豊富な深層水が海面まで移動し、温度が高く、栄養分が乏しい表層水と入れ替わる現象です。これらの栄養分が豊富な湧昇水は、植物プランクトンなどの一次生産者の成長と繁殖を促進します。報告書によると、世界の海洋魚類漁獲量の約25%は、世界の海域のわずか5%を占める5つの湧昇域から得られている。
湧昇域のバイオマスと水温から、海面温度が低くクロロフィル a の濃度が高いため、これらの領域を特定できます。
湧昇のメカニズムは、風、コリオリの力、エクマン輸送という 3 つの主な要因によって駆動されます。湧昇の種類によって作用は異なりますが、全体的な影響は同じです。風が海面に沿って吹くと、コリオリの力とエクマン輸送により、表面水は風の方向に対して約 90 度の角度で移動します。
海洋における大規模な湧昇は通常、より深く、より冷たく、栄養分に富んだ水を表面にもたらす分岐流と関連しています。湧昇の一般的な種類には、沿岸湧昇、海洋内部での大規模な風による湧昇、渦に伴う湧昇、地形に関連した湧昇、海洋内部での広範囲にわたる拡散湧昇などがあります。
沿岸湧昇は最もよく知られている湧昇の一種であり、世界で最も生産性の高い漁業の一部を支えているため、人間の活動と密接に関連しています。この現象は、風向が海岸と平行な場合に発生します。エクマン輸送が海岸から離れて起こると、表面水が運び去られ、それとともにより深く、より冷たく、より密度の高い水も運ばれます。
沿岸湧昇により豊かな深海水が表面にもたらされると、その栄養素は植物プランクトンによって利用され、それが食物連鎖をさらに促進し、世界の海洋生産性の最大50%を占めます。
赤道地域では、湧昇は赤道熱帯収束帯 (ITCZ) と関連しており、北または南に移動する傾向があります。赤道ではコリオリ効果は発生しませんが、赤道の北と南では湧昇が発生し、太平洋の赤道地域では植物プランクトンが高濃度で見られるようになります。
南極海では、強い西風が海水を北に押しやり、実質的に沿岸湧昇が起こります。このプロセスにより深海から冷たい水が引き込まれ、南極地域の気候と生態系に影響を及ぼします。
しかし、湧昇システムは多くの脅威に直面しています。その一つが乱獲です。湧昇域は生産性が高く、生物種も豊富なため、商業漁業が盛んに行われています。ある種が過剰に漁獲されると、連鎖反応によって残りの生物も影響を受け、生態系全体が損なわれる可能性があります。
湧昇システムにとって、バランスの取れた生態系を構成するすべての種は重要です。1 つのつながりが弱まると、その影響はシステム全体に広がります。
さらに、エルニーニョ現象 (ENSO) がこれらの地域の生産性に影響を及ぼす可能性があります。通常、強い貿易風が湧昇を促進し続けますが、エルニーニョ現象の際には貿易風が弱まり、その結果、地球全体の湧昇が減少し、生態系の生産性と安定性に直接影響を及ぼします。これは、私たちがこれらの脆弱な生態系にもっと注意を払い、保護する必要があることを意味するのでしょうか?