気候変動により海の色が変化している

最近の観測結果では、紺碧の海が緑になりつつあることが分かりました。今年は記録的な暖かさの海面水温が注目されていますが、実は海面の色はその下の生態系を示しているのです。

光合成を行う微生物である植物プランクトン群集は、地表近くの水域に豊富に存在し、水生食物連鎖と炭素循環に不可欠です。 地球観測所が示しているように、水の色のこの変化は、気候変動によって予測された傾向を裏付けており、地球の表面の 70% を覆う地球の海洋の生態系の変化を示しています。

国立海洋センターの主任研究員であるBB Cael氏が率いる研究者らは、世界の海面の56%が過去20年間で重大な色の変化を経験したことを明らかにした。彼らは、NASA のアクア衛星に搭載された MODIS (中解像度イメージング分光放射計) 機器からの海の色データを分析した後にこの結論に達し、その変化の多くは海の緑が濃くなったことによるものであることを発見しました。

このテキストの冒頭にある地図は、2002 年から 2022 年の間に海面の色が変化した領域を強調表示しており、濃い緑色の色調が最も大きな違いを表しています。 「これらは、過去 20 年間の海洋生態系の変化を検出できる場所です」とカエル氏は言いました。この研究は、年間の一部で暗い高緯度地域とデータのノイズが非常に多い沿岸海域を除く、熱帯および亜熱帯地域に焦点を当てました。

地図上の黒い点は、海面の 12% をカバーするエリアを示しており、調査期間中にクロロフィル レベルも変化しました。クロロフィルは、リモートセンシング科学者が植物プランクトンの存在量と生産性を測定するために使用してきた尺度です。ただし、これらの推定では、可視光スペクトル内の少数の色のみが使用されます。緑色で表示された値は全範囲の色に基づいているため、生態系全体に関するより多くの情報が得られます。

リモート センシングの世界では、単一のセンサーから長い時系列を見つけることは比較的まれです。アクア衛星は 2022 年に 20 年間の軌道周回を完了し、耐用年数 6 年をはるかに超えますが、ラファエル氏はデータからどのような長期的な傾向が見つかるのか疑問に思いました。具体的には、彼は収集した海の色に関するすべての情報から何が欠けているのかを知りたいと思っていました。

実装された作業方法は興味深いです。データを広範囲に使用して、研究チームは、気候モデルによって予測されていたが、衛星クロロフィル推定値によって検出されるまでに 30 ～ 40 年かかると予想されていた海の色の傾向を検出しました。これは、気候変動の傾向に応じてクロロフィルの自然変動が大きいために起こります。すべての可視光を組み込んだ新しい方法は、20 年以内の傾向を確認するのに十分な堅牢性を備えていました。

現時点では、どのような生態学的変化が新しい色合いの原因となっているのかを正確に言うのは難しい。しかし、著者らによれば、それらはプランクトン、破片粒子、または動物プランクトンなどの他の生物の異なるセットの結果である可能性があります。カール氏によると、プラスチックやその他の汚染物質は大規模に登録できるほど広く普及していないため、色の変化がそれらの物質に起因する可能性は低いとのことです。 「私たちが知っていることは、過去 20 年間で海洋はより層状化したということです」と研究者は言いました。

地表水は気候温暖化による過剰な熱を吸収しており、その結果、より深い栄養豊富な層と混合する可能性が低くなります。このシナリオは、栄養の乏しい環境に適応したプランクトンに有利となるでしょう。地球の水生生態系に関するさらなるデータが間もなく公開される可能性があります。 2024 年に打ち上げ予定の NASA のPACE (プランクトン、エアロゾル、雲、海洋生態系) 衛星は、より正確な色解像度で観測を行う予定です。この新しいデータにより、研究者は植物プランクトン種の多様性やその成長速度など、海洋の生態についてさらに学ぶことができるようになります。