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生態:農業地域からの流去水は脆弱な海洋域で植物プランクトンの広域での大発生を促進する

Nature 434, 7030 doi: 10.1038/nature03370

世界の海洋のほとんどでは、生物生産力は表層水域への栄養分の供給によって制御されている。窒素、鉄、リンを含む栄養分の供給と除去の間の相対的平衡が、どの栄養分が植物プランクトンの増殖を制限するかを決定する。海洋の大部分では窒素が生産力を制限しているが、熱帯と亜熱帯海域の大きな部分は極端な窒素枯渇で特徴づけられる。これらの海域では、微生物による脱窒素作用が生物学的に利用可能な形の窒素を水柱から取り除き、他の栄養分に比して大きな欠損をもたらす。本論文では、熱帯・亜熱帯海域の窒素不足の水域は、窒素汚染に敏感な脆弱性を示すことを報告する。自然状態で高い窒素濃度と生産力が存在するにもかかわらず、カリフォルニア湾では窒素を多く含んだ農業地域からの流去水が広域(54〜577 km2)の植物プランクトンの大発生(ブルーム)を促進している。流去水は生物学的諸過程に強力で一貫した影響を及ぼし、80%の割合で、農地の施肥と灌漑の数日以内に大発生を引き起こしている。2050年までに全窒素肥料の27〜59%が、窒素不足の海洋生態系の上流に位置する開発途上地域で使用されることになると我々は予測する。今回の結果は、農業地域からの流去水に対するこれらの生態系の現在および将来の脆弱性をはっきりと示している。

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