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なぜ世界の海の 75% は栄養分とクロロフィルが少ないのでしょうか? この神秘的な海の秘密を探りましょう!
世界の海洋の約 75% は、低栄養・低クロロフィル地域 (LNLC) に指定されています。これらの地域の特異性は魅力的であり、その存在は海洋生態系の機能に影響を与えるだけでなく、地球規模の炭素循環においても重要な役割を果たしています。これらの秘密の理由を探ることは、海の神秘性と脆弱性をより深く理解することにつながると同時に、将来の保護と利用のための重要な手がかりを提供することになります。
LNLC 領域の特徴
いわゆる低栄養・低クロロフィル地域とは、窒素、リン、鉄などの栄養素が少ない水域を指し、これらの地域では一次生産性の低下に直接つながり、それが低栄養や低クロロフィル水質として現れます。クロロフィル濃度。これらの地域は貧栄養地域と説明されることが多く、主に亜熱帯の渦潮に集中していますが、地中海や一部の内陸湖にも存在します。
LNLC 領域が存在するのは、物理的プロセスによって栄養素の利用可能性が制限され、栄養素が主に光合成層で循環し、より小さな植物プランクトン種が選択されるためです。
栄養循環の物理的および生物学的要因
植物プランクトンの成長は、主に混合層、つまり上層海洋で起こります。そこでは十分な光エネルギーがあり、表面での乱流混合によって海洋に沿った温度、塩分、密度の垂直方向の均一性が高まります。これらの LNLC 地域では、栄養素の利用可能性は主に 3 つの源、すなわち深層海水の再導入、海洋表層からのリサイクル、および大気または陸地からの「外部」栄養素から得られます。 LNLC 領域の形成は、生物ポンプ、エクマン沈下、水柱成層化などの複数のプロセスの結果です。
生物ポンプは、海洋表層から深海へ有機物を輸出することで栄養勾配を作り出し、LNLC 領域での栄養不足の増加につながります。
LNLC 地域の生産性
LNLC 地域では単位面積あたりの一次生産量は一般的に低いものの、世界の海洋生産性の 40% がこれらの地域から発生していると推定されています。これは、LNLC 領域が広く、その大部分が亜熱帯渦に位置しているためです。これらの地域の水は一般的に暖かく、成層化が進んでいるため、新たな栄養素の供給が制限され、栄養素の主な供給源は「再生サイクル」になります。LNLCエリアでは、新規生産量は少ないものの、生物ポンプを通じて排出された有機物は、生物循環を通じてある程度再利用されます。
LNLC 領域の変動
LNLC 地域は一般的に栄養分が乏しいですが、これらの地域は依然として活発で、季節によって変化します。たとえば、北大西洋亜熱帯環流は冬には縮小し、夏には拡大します。長期的な傾向を見ると、北半球の亜熱帯渦は拡大している一方、南半球の亜熱帯渦は弱まっていることがわかります。気候変動は温度成層化のプロセスを悪化させ、栄養素の利用可能性を制限し、一次生産のパターンを変えます。
海洋が温暖化するにつれ、LNLC地域の将来に対する関心が高まり、多くの研究者はこれが地球の生態系のバランスに影響を及ぼすのではないかと懸念している。
特定の LNLC 地域の例
北大西洋亜熱帯渦
北大西洋亜熱帯環流の中心であるサルガッソー海は、通常は貧栄養であるものの、窒素固定と季節的変動により、予想よりも大幅に高い一次生産率を示しています。北大西洋は北極海からリン酸塩を供給され、トリコデスミウムなどの窒素固定シアノバクテリアは硝酸塩を供給します。
北太平洋亜熱帯渦
これは世界最大の渦の一つで、一次生産は窒素、リン、鉄によって制限され、ENSO と PDO の影響を受けます。研究によると、1997年から1998年にかけてのENSO現象の期間中、生産パターンの主要要素が変化し、その地域の物理的および生物学的プロセスに影響を及ぼしたという。
地中海
地中海の貧栄養特性は、その独特の逆潮汐周期によって生じています。ここの水域では、西から東にかけて栄養分の減少傾向が顕著で、窒素とリンの需要が比較的高くなっています。
LNLC エリアの監視
LNLC 地域は遠隔地にあり、規模も大きいため、これらの水域の特性を監視することは極めて困難です。データ収集には厳しい環境条件に直面する必要があり、国際的な協力とリソースによるサポートが必要であり、それがデータの信頼性に影響します。
地上の機器と衛星画像を組み合わせることで、この神秘的な海域に関する貴重な情報が得られますが、将来の監視には、より一層の国際的な支援と認識が必要になります。
これらの栄養分が少なく、クロロフィルが少ない地域の謎を深く探究するにつれ、これらの神秘的な水の構成とそこに生息する生態系が将来の海洋環境にどのような影響を与えるのか疑問に思わずにはいられません。
