海洋化学：南太平洋全域における熱水活動由来の溶存金属の海盆スケールの輸送
Nature 523, 7559 doi: 10.1038/nature14577
大洋中央海嶺に沿った熱水噴出孔の活動は、海洋における数多くの微量元素の主要な供給源やシンクとして働くことによって、海水の化学組成を調節する重要な役割を果たしている。こうした微量元素の中で鉄は、全球炭素循環にとって決定的に重要な海域において、一次生産を制限することの多い必須栄養素としての役割を担っているため、大きな注目を集めている。熱水噴出孔によって放出される溶存鉄の大半は、海嶺軸の供給源近傍の海水から失われるので、海洋生物地球化学的にはあまり重要でないとこれまで考えられてきた。こうした長年にわたる考えは、熱水活動由来の溶存鉄が安定化されて、長距離海洋輸送が促進される可能性を示す最近の研究によって再考を促されている。こうした輸送は、その後の空間的に限定された海洋観測から推測されている。本論文では、熱水活動由来の溶存金属（鉄、マンガン、アルミニウム）が、東太平洋海膨南部（SEPR）から南太平洋を横断して西向きに数千キロメートル水平輸送されたことを示す、米国GEOTRACESの東太平洋海域トランセクト（EPZT）によって得られたデータについて報告する。溶存鉄は、熱水プルーム中でほぼ保存的（つまり、輸送中や混合時に溶液から失われない）なふるまいを示しており、深海中での寿命がこれまで考えられていたよりも長いことが示唆される。我々は、今回の観測結果に基づいて、全球の熱水活動由来の溶存鉄の海洋内部への供給量を、年間3～4ギガモルと見積もっている。これは、これまでの見積もりよりも4倍以上大きい。全球スケールの海洋生物地球化学的モデルを用いた相補的なシミュレーションは、観測された熱水活動由来の溶存鉄の輸送には、物理化学的に安定化する何らかの手段が必要なことを示唆しており、熱水活動由来の鉄が、南大洋の移出生産の大部分を維持していることを示している。
