大気汚染物質PM2.5が海洋に栄養をもたらす、JAMSTECの研究

2018年7月3日 11:32

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海洋表層における栄養塩の供給過程を表す概要図。(画像:海洋研究開発機構発表資料より)

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 一般には大気汚染物質として知られている大気中のPM2.5エアロゾル粒子に含まれる窒素化合物が、栄養の乏しい日本の南方海域において、植物プランクトン量を増大させるという影響をもたらしている事実をJAMSTEC(海洋研究開発機構)の「地球シミュレータ」が突き止めた。

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 海洋にも植物がある。プランクトンである。主に海洋表層に棲む彼らの栄養は、基本的には海洋深層からもたらされる窒素化合物などである。日本の南方海域、つまり西部太平洋亜熱帯地域は、海洋内部から表層への栄養塩の供給が少ない、不毛の地帯である。

 であるから、これらのエリアでは大気由来の栄養塩が大きな影響力を持つ可能性は過去において指摘されてきた。だが、その定量的な評価は、過去には行われてこなかった。

 そこでこれまで個別に使われることが多かった大気化学領域輸送モデルと海洋低次生態系モデルを結合、PM2.5の動態などをシミュレーションに組み込んで数値モデルの改良を行い、東アジア域からのPM2.5が植物プランクトンの増大にどれだけの影響を与えるかが推計された。

 結果として、このエリアにおける植物プランクトン量は、大気からの窒素化合物の供給がない場合に比べてある場合の方が、2.3倍ほど増大するということが計算上明らかになったのである。

 過去、このように大気物質と海洋生態系の直接的な関連性を明らかにする研究は存在しなかったため、これはまったく新しい初めての研究成果であるといえる。

 今後の研究としては、現場での直接観測に基づく実証データを蓄積しつつ、大気からの窒素化合物供給過程が植物プランクトンにどう影響するか、また植物プランクトンを捕食する動物プランクトンの数の動向はどうか、などを調べていきたいという。

 なお、研究の詳細はScientific Reportsに掲載されている。(記事:藤沢文太・記事一覧を見る

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