気候変動によって引き起こされる北極海の不可逆的な化学変化は、この地域の食物連鎖に直接影響を与えています。エディンバラ大学の新しい研究は、海洋生態系に重大な影響を与える重大な転換点をすでに超えていることを明らかにした。この研究は、海氷の広範囲にわたる消失が、重要な栄養素のレベルの急激な低下をもたらしていることを浮き彫りにしている。
この減少は、生存と発達をこの栄養素に依存しているプランクトン、魚、海鳥、海洋哺乳類の個体数に影響を与えます。詳細な分析により、以前は氷で保護されていた海洋の広大な浅い領域で太陽光にさらされると、硝酸塩を分解して海水から除去するプロセスが促進されることが示された。
北極海の化学組成への影響
硝酸塩レベルの低下は北極の生態系を劇的に再構築します。硝酸塩は、地元の食物連鎖の基礎を形成するプランクトンの成長に不可欠です。この栄養素のレベルが低下すると、生態系がサポートできる生命の量が制限され、地域の生物多様性が損なわれます。
硝酸塩の減少は、北極海の炭素貯蔵能力も低下させる可能性がある。これは、プランクトンが光合成を通じて大気から炭素を取り込むという重要な役割を果たしているためです。研究チームは、この変化による長期的な影響について警告しています。これまでの研究で北極海の動物個体数の変化が報告されているが、海洋の化学組成の詳細な分析が不足しているため、その原因はほとんど理解されていなかった。
20年にわたる北極の監視データ
エディンバラ大学の研究者らは、北極海の栄養塩レベルの変化に関する新たな情報を入手した。これを行うために、彼らは 20 年間にわたるデータを分析しました。研究チームは、北極海が大西洋に流れ込む主要な道であるフラム海峡で収集された20年以上のサンプリング情報を評価した。
分析の結果、2009 年から明らかな変化が始まっていることが明らかになりました。それ以来、北極圏から出る海域の硝酸塩レベルは着実に低下しています。これらのレベルの低下は、ほぼ同時期に始まった北極海の氷の大幅な減少と一致しました。この相関関係は、氷の融解と海洋生物にとって必須の栄養素の利用可能性との間に直接的な関係があることを示しています。
- 硝酸塩レベルに対する観察された影響には次のものがあります。
- 食物連鎖の基盤が縮小し、プランクトン、ひいては大型種に影響を与える。
- プランクトンの光合成による北極海の炭素隔離能力の減少。
- 主要なプランクトンの種が変化し、小型のプランクトンが優先される。
- 特に北大西洋における商業漁業への影響。
- 海洋の化学状態の不可逆的な変化。
海氷の減少と底生の脱窒
海氷の広範囲にわたる消失により、底生の脱窒として知られるプロセスが激化した。このプロセスは、北極海のほぼ半分に広がる浅い大陸棚で硝酸塩を窒素ガスに変換します。この栄養条件の変化は、北極海が将来的にはより小さな種のプランクトンのみを養い、その結果、食物連鎖のより高い栄養段階で利用できる食料が減少する可能性があることを示唆しています。
研究者らは、栄養状態の変化は海氷の継続的な減少によって引き起こされていると指摘している。したがって、北極海が以前の状態に戻る可能性は非常に低いです。この状況は、極地生態系の保全と管理にとって重大な課題となっています。
科学者たちは世界的な影響を警告
北極海の変化が北大西洋を含む世界の海洋の他の地域の海洋個体群に与える可能性のある広範な影響を理解するには、さらなる研究が必要です。この研究には、ノルウェー極地研究所、スコットランド海洋科学協会、デンマーク工科大学、ドイツのアルフレッド・ウェゲナー研究所の科学者が参加しました。
エディンバラ大学地球科学部の博士課程候補者であり、この研究の共同リーダーであるマルタ・サントス・ガルシア氏は、北極海の海氷の減少により、地表水に届く太陽光が増えるため、植物プランクトンの増殖が増加すると長年考えられていたと述べた。しかし、結果は、この関係が変化したことを示唆しています。北極海は、主に光に制限されたシステムから、硝酸塩の利用可能性によってますます制限されるシステムに移行しているようで、海洋生態系、食物網、地球の気候における北極の役割に広範な影響を及ぼしています。
過去20年にわたってこの研究を主導してきたエディンバラ大学地球科学部のラジャ・ガネーシュラム教授は、報告された変化は北極海の生態系が2009年頃に転換点を超えたことを示していると付け加えた。同氏は、この変化が食物連鎖を通じてどのように伝播するかは、北大西洋の商業漁業などに重大な影響を与えるため、注意深く監視する必要があると強調した。