変わる地球環境④ 巨大な低酸素海域が拡大 特別寄稿 成田修吾

 10年以上前に、研究用のタグを付けた魚を追跡していたエリック・プリンス氏は奇妙なことに気がついた。米国南東部沖に生息するニシクロカジキは獲物を追って800メートルは潜るのに対し、コスタリカとグアテマラ沖では海面付近にとどまっていて、潜っても100メートルを超えることがめったになかったのだ。

 米国海洋大気局(NOAA)を退職して以来、カジキの専門家として研究を続けている同氏が調査して分かったのは、カジキたちが窒息を回避していたことだった。そこには巨大な低酸素海域があり、さらに拡大を続けていた。気候変動により、近海だけでなく外洋まで酸素濃度が低下して、海洋生物の生息地や生き方に大きな影響が出ているのだ。

 米スミソニアン研究センターの上席科学者デニース・ブライトバーグ氏は、「これは地球規模の問題で、地球温暖化が状況を悪化させている。解決には地球規模の取り組みが必要」とし、海洋酸素濃度の低下に関する主要な研究を検証した論文を1月5日付けの科学誌『サイエンス』に発表した。論文によると、海洋酸素濃度の低下により広大な海域から生物が消え、海洋生物の生息地や食物が変化している。その結果、魚の個体数が減り、魚のサイズが小さくなり、乱獲につながりやすくなっているという。

 同氏は「酸素濃度の低下は、多くの点で生態系の破壊につながります」と警告しており、25年間で酸素濃度が30%も低下した深海域もあるという。ブライトバーグ氏の研究には、メキシコ湾の原油流出事故により汚染されたような沿岸の「デッドゾーン(死の水域)」だけでなく、外洋で数千キロにわたって広がる深海の低酸素海域も含まれている。深海の低酸素海域は、20世紀半ばから面積では450万平方キロ以上拡大している。これは、EUと同じくらいの広さに相当する。原因の一つは水温の上昇だ。水温が上昇すると、海水に含まれる酸素の量が低下する。また、温かくなると微生物や大型の生物の代謝が盛んになり、酸素消費量が増える。さらに、温かい水は冷たい水より軽いために表面の水が上層にとどまりやすくなり、空気中の酸素が深層の低酸素海域まで届きにくくなる。

 現在、深海の低酸素海域は年間1メートルのペースで海面に向かって拡大しており、太平洋東部とバルト海のほとんどでそうした状況にある。米カリフォルニア南部沖のある深海では、わずか25年間で酸素濃度が30%も低下した。アフリカ沿岸付近の大西洋の低酸素海域は米国本土の面積より広く、1960年代から15%も拡大している。

 この新たな研究結果によると、世界の海はわずか50年の間に約2%の酸素を失い、酸素が全くない海水の量は4倍に増えたという。現在、沿岸のデッドゾーンは500カ所ほど知られているが、そのうち20世紀半ば以前から酸欠状態だったところは10%未満。低酸素海域は、一部の海の生物の繁殖を妨げ、寿命を縮め、行動を変化させる。短期間でも、そこにいた生物の免疫系を乱し、病気を増やす。

 魚やその他の海洋生物の遺伝子発現を変化させ、未来の世代に影響を及ぼすおそれもある。このような変化により、すでに多くの魚が海面に近い酸素を豊富に含む海域に集中するようになっている。だが、こうした海域はかつてないほどに狭くなっており、狭い範囲に集まった魚は、海面付近の魚を狙うウミガメや鳥や漁船に簡単に捕まってしまう。

 ブライトバーグ氏のチームは、酸素の欠乏が米大陸西岸沖に広がる世界有数の「湧昇域」にも影響を及ぼしていることに気づいた。そこでは、風のはたらきで栄養分に富む冷たい水が海面に上昇し、豊かな生態系が形成される。温暖化によって、こうした湧昇流は増えると考えられているが、同時に深海の低酸素海域も海面に持ってきてしまうことが増えている。米オレゴン中部沖などでは、そのせいで新しいデッドゾーンができている。

 もちろん、海洋の酸素濃度の低下は単独で起きているわけではないとブライトバーグ氏。海の温暖化や、水中の二酸化炭素濃度の上昇による酸性化も海の食物連鎖網を脅かすとし、複数の脅威が結びつく時、事態はさらに悪化するという。

 同氏は「私たちはチェサピーク湾での研究で、海の酸性化によって一部の魚が酸素欠乏の影響を受けやすくなっていることに気づきました」と言うが、それだけではない。酸素濃度が特に低い海域は、温室効果ガスを発生させ、気候変動をさらに悪化させるようなのだ。

 ブライトバーグ氏は「悪循環が起きている可能性があります。温暖化により低酸素海域が増え、そこで温室効果ガスの一種である亜酸化窒素が発生し、さらなる温暖化を引き起こすのです。本当に心配です」と懸念している。(つづく)

2018年6月12日付

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