海の形と深さは、炭素が深層にどのように貯蔵されるかを決定します

大気、海洋、大陸の間の炭素の移動 (炭素循環)は、地球の気候を調節する基本的なプロセスです。

火山の噴火や人間活動などのいくつかの要因は、二酸化炭素 (CO ₂ ) を大気中に排出します。森林や海洋など、他のものは CO ₂を吸収します。バランスの取れたシステムでは、安定した気候を維持するために、一定量の_CO2が排出され、また吸収されます。二酸化炭素回収は、気候変動との現在の戦いにおける「戦術」です。

米国科学アカデミー紀要に掲載された新しい研究では、過去8,000万年にわたって炭素が捕捉された深さの変化の最大50％が海の形状と深さで説明できることが判明した。以前は、これらの変化は他の原因によるものと考えられていました。

科学者たちは、地球最大の炭素吸収源である海洋が大気中の_{二酸化炭素}の量を直接制御していることを長い間知っていました。しかしこれまで、海底地形の変化が海洋の炭素捕捉能力にどのような影響を与えるのかは正確にはわかっていませんでした。

この研究の筆頭著者であるマシュー・ボグミル氏は、「海の形と深さが長期的な炭素循環において重要な役割を果たしていることを初めて示すことができた」と述べた。

長期的な炭素循環は変動しており、さまざまな時間スケールで動作します。そして、これは海底の深浅地形、海底の深さと形状に見られます。深浅測量は、大陸と海洋の相対的な位置、海面、地球のマントル内の流れによって制御されます。炭素循環モデルは、古気候データと併せて、海洋における地球規模の炭素循環とそれが自然変動にどのように反応するかを理解するための基礎となります。

「地球の歴史全体にわたる炭素循環のモデルは、通常、海底の深浅地形を固定要因または二次要因として考慮します」と論文の共著者でペンシルベニア州立大学教授のトゥシャー・ミタル氏は述べた。

その結果、海洋のアルカリ度、方解石の飽和状態、炭酸塩の補償深度は、海洋の浅い部分（約600メートル以下）の変化と、より深い海域（1,000メートル以上）での分布の仕方に大きく依存することが分かりました。これら 3 つの測定は、炭素が海底にどのように貯蔵されているかを理解するための基礎となります。

研究者らはまた、現在の地質時代（新生代）では、深深測量だけで、観測された炭素捕捉の変動の 33% から 50% を占めていることも発見しました。さらに、深浅の変化を無視して、彼らは漁獲量の変化を、 _CO2 、水柱温度、川によって海に運ばれるケイ酸塩や炭酸塩など、可能性の低い他の要因によるものと考えています。

「長期的な炭素循環における重要なプロセスを理解することで、気候変動と戦うために海から二酸化炭素を除去する技術に取り組んでいる科学者に、より良い情報を提供することができます」とボグミル氏は述べた。 「過去に自然が何をしたかを研究することで、気候変動を緩和するために海上で捕獲することで起こり得る結果と実現可能性についてさらに学ぶことができます」と彼は付け加えた。

ニュース参照:

ボグミル、M.ミタル、T. Lithgow-Bertelloni、C.長期炭素循環と CCD に対する深浅測量の影響。米国科学アカデミー紀要 (PNAS) 、vol. 121、いいえ。 21、 2024年。