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なぜ深海水は神秘的で栄養分が豊富なのか？
海洋を研究するにつれ、深海の下に眠る謎、特にこれらの水層が海洋生態系においていかに重要な役割を果たし、膨大な量の栄養素と生物多様性を供給しているかについて、私たちはますます認識するようになっています。これは主に、風によって深層の冷たい栄養豊富な水が海面に押し上げられる湧昇と呼ばれる海洋現象によるものです。
湧昇の間、冷たい水が暖かい表層水に取って代わり、栄養分に富んだ冷たい水が植物プランクトンなどの一次生産者の成長と繁殖を刺激します。
湧昇域では、通常、海面温度が低く、クロロフィルの濃度が高く、植物プランクトンに吸収される栄養素が食物連鎖の原動力となります。こうした深海の隆起は、生態系全体の生産性を高めるだけでなく、世界の漁獲量の 4 分の 1 が海洋のわずか 5% を占める 5 つの主要な湧昇域から得られることを意味します。注目すべきは、これらの湧昇は主に沿岸流または外洋での転流によって引き起こされ、世界の魚類生産に非常に大きな影響を与えるということです。
湧昇のメカニズム
湧昇の形成は主に、風、コリオリの力、エクマン輸送という 3 つの駆動力によって促進されます。風が海上で特定の方向に吹くと、水の動きによって、コリオリの力とエクマン輸送の組み合わせにより、水層が風向に対して 90 度の角度で偏向します。
このプロセスによってもたらされる水の動きは螺旋構造を形成し、最終的に深層水が補充のために地表に上昇することになります。
北半球では水流は風の右側に偏向しますが、南半球では左側に偏向します。このような動きにより表層水の方向転換が起こり、さらに深層水の上昇が引き起こされます。上昇する水には、表層水中の有機物の分解によって生成される硝酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩が豊富に含まれています。
湧昇の種類
海洋における主な湧昇は水流の転換に関係しており、沿岸湧昇、大規模な風による内海湧昇、渦に伴う湧昇など、いくつかの種類に分けられます。
沿岸湧昇
これは最もよく知られている湧昇のタイプであり、世界で最も生産性の高い漁業の一部を支えているため、人間の活動と最も密接に関連しています。沿岸湧昇は、風が海岸線と平行に吹き、海流によって表面の水を外側へ移動させ、より深く冷たい水で補充するときに発生します。
湧昇域は世界の海洋生産性の 50% を占めており、その相互に関連したライフサイクルにより、生態系全体の繁栄が特に顕著になっています。
赤道および南極の湧昇
赤道地域の湧昇は熱帯収束帯の活動と密接に関係しており、南極の湧昇は大規模なものであり、どちらも深層水を効果的に海面まで引き上げることができます。
湧昇する生産性
湧昇の生産メカニズムを考慮すると、これらの地域は海洋で最も豊かな生態系となることが多いです。湧昇は生産性を高めるだけでなく、何百もの種の群れを引き寄せるため、生物多様性は海洋研究の焦点となっています。
これらの湧昇域は、多くの場合、「ウエスト・ハニカム豊かさ」と呼ばれるパターンを示し、高位と低位の端では種の多様性が非常に高いが、その間の栄養層ではほとんど多様性がない。
この中間層は、通常はアンチョビやイワシなどの小型の遠洋魚で構成されており、上層の捕食者に食料源を提供し、生態系全体のエネルギーの流れに貢献しています。
湧昇生態系への脅威
しかし、これらの豊かな湧昇域は、商業漁業をはじめとする多くの脅威に直面しています。乱獲は生態系全体、特に食物連鎖の中間層を担う小魚に大きな影響を与える可能性があります。
結論これらの重要な中間種の数が減少すると、全体的な生態系のバランスが維持されなくなり、最終的には生態系全体の崩壊につながる可能性があります。
海の深海は神秘的であるだけでなく、湧昇のプロセスを通じて生態系に豊富な栄養素をもたらす重要な存在でもあります。しかし、商業漁業の増加と環境の変化により、これらの生態系の将来は危機に瀕しています。どうすればこれらの重要な湧昇域を保護し、長期的な存続を確保できるのでしょうか?
