人間活動に伴う海洋への窒素と鉄の排出が引き起こす地球規模の海洋環境の変化 ―地球温暖化の影響を相殺/増幅していることが明らかに―

2022年7月2日

海洋研究開発機構
東京大学 大気海洋研究所

国立研究開発法人海洋研究開発機構（理事長　大和　裕幸）地球環境部門　環境変動予測研究センターの山本彬友特任研究員（当時。現　国立大学法人東京大学　大気海洋研究所　特任研究員)、河宮未知生センター長、国立大学法人東京大学（総長　藤井　輝夫）生産技術研究所の山崎大准教授らの研究グループは、地球システムモデルを用いた数値シミュレーションにより、海洋への人為的な栄養塩排出が、海洋環境（海洋基礎生産およびCO₂吸収•溶存酸素濃度）へ地球規模の影響を及ぼし、その影響が地球温暖化の影響に匹敵することを明らかにしました。

化石燃料の燃焼や農業用肥料の利用などの人間活動により、大気や河川を介して海洋へ流入する栄養塩（窒素•鉄）は産業革命前と比べて、地球全体で倍増したと推定されています。人間活動による海洋環境への影響は、これまで主に地球温暖化による水温上昇や成層化の影響について研究が行われてきましたが、栄養塩の排出が地球全体の海洋へ与える影響はわかっていませんでした。本研究では、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）第6次評価報告書でも引用されている独自の地球システムモデルを用いて、1850〜2014年の期間で温室効果ガスやエアロゾル、施肥などのデータをモデルに与えたシミュレーションを実施し、過去の地球規模の海洋環境変化に対する栄養塩排出と地球温暖化の影響をそれぞれ見積もり、両影響の関係を調べました。

その結果、栄養塩の排出は海洋の基礎生産とCO₂吸収を主に沿岸域で増加させ、地球全体でも有意に増加させることが示されました。さらに、その増加量は、地球温暖化よる基礎生産とCO₂吸収の減少量を打ち消す以上の効果があることが明らかとなりました。一方で、魚などの高次生物にとってストレスとなる貧酸素化（溶存酸素の減少）は、栄養塩排出と地球温暖化が同程度に寄与して進行していることが示されました。これらの結果から、人間活動が栄養塩排出と地球温暖化の両影響を通じて、地球規模の海洋環境の変化を引き起こしていることがわかりました。また、栄養塩排出は基礎生産とCO₂吸収に対してポジティブな影響を及ぼし、温暖化のネガティブな影響を打ち消している一方、溶存酸素に対してはネガティブな影響を及ぼし、温暖化のネガティブな影響を増幅するという両影響の関係性が明らかとなりました。

海洋への栄養塩排出は今後も続くと予想されています。本研究の結果を踏まえると、人間活動が海洋環境に及ぼす負荷を低減するためには、地球温暖化と栄養塩排出の双方に配慮する必要があると考えられます。

詳しくはこちらをご覧ください。
　　海洋研究開発機構プレスリリース（2022年7月2日）