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環境科学:ENSO強制の下で持続する赤道太平洋の鉄制限

Nature 621, 7978 doi: 10.1038/s41586-023-06439-0

海洋の純一次生産力の気候変動に対する応答の予測は、極めて不確かである。モデルからは、低緯度太平洋における植物プランクトンの栄養制限の気候感度が極めて重要な役割を担っていることが示唆されているが、観測結果による絞り込みはほとんど行われていない。今回我々は、物理的な強制力の変化は、複数回のエルニーニョ/南方振動(ENSO)を通して赤道太平洋の鉄制限の強度のコヒーレントな変動を駆動したが、これが最先端の気候モデルでは2倍過剰に推測されていたことを示す。我々の評価はまず、野外の栄養添加実験、プロテオミクス、海上のハイパースペクトル放射測定を併用することで可能になり、これにより、植物プランクトンの鉄制限に対する生理的応答が、クロロフィルで正規化した植物プランクトンの蛍光を約3倍変化させたことが明らかになった。次に、18年以上にわたる人工衛星による蛍光記録を利用することで、気候が誘発する栄養制限の変動が定量化された。このような総観的な絞り込みは、気候変動に対する純一次生産力のモデル予測の現実性を評価するための強力な手法をもたらす。

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