海の砂漠の謎に迫る！

「海の砂漠」の謎を解く

亜熱帯域の海は植物プランクトンが少なく、「海の砂漠」と呼ばれています。これは植物プランクトンの成長に欠かせない窒素、リン、ケイ素などの栄養塩が枯渇しているためです。植物プランクトンは光合成によって二酸化炭素を取り込むため、大気から海への二酸化炭素吸収を助けています。亜熱帯海域の植物プランクトンの光合成は大気中の二酸化炭素増加による地球温暖化の進行を抑える役割を担っていますが、光合成を支える栄養塩供給のメカニズムについてはよくわかっていません。そこで栄養塩と植物プランクトンの相互関係に着目した研究が盛んに行われています。

高感度分析での調査

亜熱帯海域では表層の栄養塩が常に枯渇していると考えられていましたが、LWCC法という高感度分析システムで調べると、ごく微量の栄養塩が残存し、変動していることがわかってきました。この方法では従来検出できなかったナノモルレベルの栄養塩濃度を検出できます。観測船を使った大規模な調査の結果、房総半島沖では栄養塩の一種であるリン酸塩が枯渇しているものの、ハワイに近づくにつれリン酸塩濃度が高くなっていることが明らかになりました。

栄養塩が枯渇した理由は？

大規模なリン酸塩枯渇の原因として、日本周辺の海に生息する窒素固定生物の働きにより、リン酸塩が使い尽くされたことがわかってきました。また、窒素固定生物はアジア大陸から大気経由で供給される黄砂などの塵に含まれる鉄分を使って繁茂していることもわかりました。しかし現在、窒素固定生物はリン酸塩枯渇下においても生存しており、窒素固定生物へのリン供給メカニズムについては未だ不明点が残されています。さらに地球温暖化の影響で栄養塩を豊富に含む深層水と表層水が水温差の影響で混ざりにくくなってきています。今後、貧栄養化が進行し海の砂漠が拡大していくことが予想されており、栄養塩と植物プランクトンの相互関係のメカニズムを早急に解明することが求められています。

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先生情報 / 大学情報

東京海洋大学海洋資源環境学部海洋環境科学科准教授橋濱史典先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

海洋環境科学

先生が目指すSDGs

メッセージ

研究室といえば実験器具の置いてある部屋を思い浮かべるかもしれませんが、海洋環境学にとっての研究室は海です。船を出して海水を採取したり、生き物を調べたりするうちに、まだ誰も知らなかったことがわかってきます。すると次の疑問が生まれ、研究したいテーマが浮かんできます。
調査のために船に乗るなど、個人ではできないことも実践できます。船酔いは徐々に慣れると思いますし、研究への緊張感が芽生えると船酔いを忘れて集中できます。海の中や地球環境に興味があるなら、ぜひ大学で一緒に研究しましょう。

先生への質問

先生の学問へのきっかけは？
先輩たちはどんな仕事に携わっているの？

東京海洋大学に関心を持ったあなたは

東京海洋大学は、全国で唯一の海洋にかかわる専門大学です。２大学の統合により新しい学問領域を広げ、海を中心とした最先端の研究を行っています。海洋の活用・保全に係る科学技術の向上に資するため、海洋を巡る理学的・工学的・農学的・社会科学的・人文科学的諸科学を教授するとともに、これらに係わる諸技術の開発に必要な基礎的・応用的教育研究を行うことを理念に掲げています。