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海洋:高緯度における水温躍層の栄養分制御と低緯度における生物生産力

Nature 427, 6969 doi: 10.1038/nature02127

海洋の生物ポンプは表層水から栄養を取り出し、これを水温躍層および深層水に移す。深層水から栄養分が戻る経路がなければ、究極的には生物ポンプにより表層水および水温躍層から栄養分が完全に枯渇してしまう。つまり海表面の生物生産力は急激に低下することになる。今回、ケイ酸と硝酸塩の分布を組み合わせることで、南大洋における湧出と、これに続く亜南極モードの水への主要栄養分の流入による、深層水を始点とする復路の追跡を行った。その結果、南半球全体および北大西洋に広がる亜南極モードの水が、水温躍層の栄養分の主な供給源であることがわかった。また併せて、太平洋の北西隅に別の復路が存在することも明らかとなった。この領域では、おそらく潮流によって生じる強い鉛直方向の混合が、深海の栄養分を表面に運び出し、さらに北太平洋の水温躍層に供給している。今回の解析は、低緯度における生物生産力の性質と規模を制御する大規模な力およびその気候変動に対する感度を理解する上で重要な意味をもつ。

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