気候科学：最終退氷期における海洋の二酸化炭素漏出を示すホウ素同位体の証拠
Nature 518, 7538 doi: 10.1038/nature14155
氷期–間氷期サイクルにおける大気中のCO2の変動は、依然として炭素循環と気候システムの理解を妨げる大きな課題である。氷期–間氷期における大気中のCO2の変動を説明するために提案された有力な仮説では、深海の大部分で対流が生じる南大洋の過程によっておそらく調節されて、深海の炭素貯蔵量が変化したためであるとされている。そうしたモデルの重要な特徴は、孤立していた氷期の深海の炭素貯蔵庫が、退氷期に大気と再結合し、氷床コアの記録に観測される大気中のCO2濃度の上昇を駆動したことである。しかし、海洋の炭酸塩系を明確に反映する代理指標による再構築がなかったため、海洋表層の炭素含有量の変化とそれに伴う大気への炭素の輸送を直接証拠によって裏付けることは困難だった。放射性炭素の放射能は、海洋の対流の変化を追跡できるが、海洋の炭素含有量は追跡できないのに対して、退氷期の湧昇の増加を記録する代理指標は、生物学的ポンプによって吸収される湧昇した炭素に対する放出される炭素の割合を絞り込めない。本論文では、浮遊性有孔虫におけるホウ素同位体のpH代理指標を、海洋のCO2放出のより直接的なトレーサーとして、亜南極大西洋と東部赤道太平洋から得られた2つの堆積物コアに適用した。我々は、その一部が南大洋の深層水の湧昇に由来する両海域の表層水が、大気中のCO2濃度が増加していた最終退氷期において大気への炭素の重要な供給源だったことを示す。今回の結果からは、他の海域で働いていた過程も、氷期–間氷期の炭素の海洋–大気交換に重要であった可能性を排除できないが、この海洋のCO2放出は、南大洋における深海の炭素貯蔵庫の対流が退氷期におけるCO2濃度の上昇に重要な役割を果たしていたという考えを裏付けている。
