海洋の56％が緑色味を増しており、その面積は地球の陸地総面積を上回ります。これは生態系への脅威です。
海の緑色化の進行は、気候変動、汚染、乱獲などの要因が複合的に作用した結果とみられます。
地球温暖化が進むにつれ、海洋生態系にはさらなる変化が見られると予想され、海洋生物に深刻な影響を及ぼす恐れがあります。
植物プランクトンは海洋食物網の基盤であり、そのブルームは水中の酸素濃度を低下させ、海洋生態系を危険にさらす可能性があります。
深い青色の海の半分以上が緑色に変わりつつありますが、科学者にもその理由は明確ではありません。
過去20年間で、地球の海洋の56％が緑色味を増しており、その面積は地球の陸地総面積を上回ることが、米国と英国の科学者チームによる新たな研究で明らかになりました。
「私たちがこの問題に関心を寄せる理由は、色そのものにあるのではなく、その色が生態系の状態の変化を反映しているからです」と、英国サウサンプトンの国立海洋学センターの海洋・気候科学者で、本研究の筆頭著者であるB. B. Cael氏は、ガーディアン紙の報道の中で述べました。B. B. Cael氏は、ガーディアン紙が報じたように、英国サウサンプトンの国立海洋学センターに所属する海洋・気候科学者です。
海の色の変化を引き起こす要因は数多くあると、学術誌Natureは報じています。その一例は、深海の栄養塩が湧昇して、緑色を帯びたクロロフィルを含む植物プランクトンのブルームの餌となる場合です。
科学者らは、海面で反射する太陽光の波長を観測することで、クロロフィルの濃度や、藻類や植物プランクトンなどの生物の数をおおよそ推定することができます。
表層海水では、クロロフィルの量は年によって大きく変動することがあるため、自然な変化と気候変動によってもたらされた変化との違いを見極めることが困難な場合があります。気候変動。
理論上は、気候変動に伴う海水温の上昇が生物生産性の違いをもたらすはずですが、明確な変化を特定できるようになるまでに最長40年かかる可能性があると、科学者らは考えています。
「これは生態系を破壊するような大規模で劇的な変化ではなく、微妙な変化かもしれません」と、Cael氏はガーディアン紙の報道の中で述べています。「しかし、これは人間の活動が、私たちがまだ理解できていない形で、地球規模の生物圏の広い範囲に影響を及ぼしている可能性が高いという、新たな証拠を与えてくれます。」
この研究は、「海洋生態学の指標から検出された地球規模の気候変動の傾向」と題され、Natureに掲載されました。
研究チームは、NASAの Aqua 衛星に搭載された中分解能撮像分光放射計（MODIS）のデータを分析し、海洋の7つの異なる光の波長における傾向を把握しようとしたと、Natureは報じています。
「長い間、全色スペクトルを見ることで、より良い結果が得られると考えてきました」と、Cael氏は述べています。
研究者らは20年分のMODISデータを分析し、海の色に長期的な違いがあることに気づきました。変化の大部分は、南緯40度から北緯40度までの熱帯および亜熱帯の緯度域の海域で見られました。これらの海域は極端な季節がないため、通常は一年を通じて色の大きな変化は見られません。そのため、Cael氏によると、研究チームはより小さな長期的変化を捉えることができたということです。
「全体として、低緯度の海は過去20年間で緑色味を増しています」と、本研究は述べています。
変化が気候変動によって引き起こされたものかどうかを確かめるため、科学者らは、大気中の海洋生態系が大気中の温室効果ガスの濃度上昇にどのように反応するかを想定したシミュレーションモデルの結果を用いました。モデルで示された変化は、観測結果と一致していることがわかりました。
Cael氏によると、海の緑色味が増している原因は、海水温の上昇ではないと考えられます。色の変化が見られた海域と、水温が上昇した海域が一致しないためです。さらにCael氏は、表層海水が温まることで上部海洋層の成層化が進み、栄養塩が上昇しにくくなるため、栄養塩の分布がこの変化に影響を与えた可能性があると述べました。栄養塩が少なくなると、小型の植物プランクトンが生き残りやすくなり、それが生態系を変化させ、海水全体の色にも影響を及ぼしている可能性があります。
ただし、科学者らは海の色がなぜ変化しているのか、正確にはまだわかっていません。
海の色を観測するNASAの次の大型ミッションは、Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem（PACE）衛星です。2024年初頭の打ち上げが予定されており、これまでのどの衛星よりも多くの波長で海の色を測定できるとされています。
「これらすべては、PACEのようなグローバルなハイパースペクトル観測ミッションの必要性を明確に裏付けています」と、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAゴダード宇宙飛行センターで海洋学者を務め、PACEの業務に携わるIvona Cetinić氏は、Natureの報道の中で述べています。「この衛星により、今後数年間にわたり、海洋生態系構造で観測された傾向が生態学的にどのような意味を持つのかを理解できるようになるはずです。」
