海面の典型的な色は、水質、地層、光の入射によって異なります。また、藻類の密度も影響します。現在、地球の海はより緑になりつつあることが研究で示されています。衛星画像や統計分析を通じて検出された微妙な色の変化は、おそらく人為的な地球温暖化の結果として、海面生態系が変化していることを示唆しています。この変化が海洋食物網や海洋が二酸化炭素を結合する能力にどのような影響を与えるかはまだ不明である。
海の色は、上層で何が起こっているかについての情報を提供します。深い青色の水は少数の微生物を示し、緑色がかった色は通常植物プランクトンによるものです。これらの小さな単細胞藻類は、緑色の色素クロロフィルの助けを借りて光合成を実行し、大気から大量の二酸化炭素を結合するだけでなく、海洋食物網の基礎も提供します。しかし、プランクトン群集の種類と数が変化すると、生態系のバランスが崩れる可能性があります。色の変化はこれらの変化を示している可能性があります。しかし、クロロフィル含有量、ひいては海の緑色は大きな季節変動の影響を受けるため、これまで長期的な傾向を記録することは困難でした。
海の色の衛星データ
サウサンプトンの国立海洋センターのBB Cael率いるチームは、衛星データを使用して、海の色が実際に過去20年間で変化していることを示した。科学者らは、NASAのアクア研究衛星が2002年7月から2022年6月の間に撮影した世界の海洋の画像を使用した。衛星は水面から反射する7つの波長の光を捉え、人間の目には見えない微妙な変化も検出できるようになりました。
これまでの研究は通常、緑光と青光の比率に焦点を当てていました。これは、海水中のクロロフィル含有量、ひいては植物プランクトン濃度に関する情報を最もよく提供するためです。しかし、短期的な変動はうまく描写できますが、クロロフィル含有量は強い季節変動の影響を受けるため、長期的な傾向は隠されたままです。 「そこで、クロロフィルだけでなく、すべての色のトレンドを探す方が意味があるのではないかと思いました」とカエル氏は言います。 「スペクトル全体を検討する価値があります。」
グリーンへの微妙なシフト
このようにして、研究者らは、地球の陸地全体よりも広い海域総面積の 56 パーセントで重要な傾向を発見しました。データによると、この海域の色は過去20年間で微妙に変化しているという。特に、赤道に近い熱帯海洋地域は、時間の経過とともに緑が増えています。 「対照的に、クロロフィルには海洋表面の 12 パーセントでのみ顕著な傾向が見られる」と研究チームは報告しています。
結果は、対応する色のスペクトルの変化を予測したモデル計算と一致します。 「私は何年にもわたって、海の色の変化が起こるだろうというシミュレーションを実行してきました」と、共著者であるマサチューセッツ工科大学（ケンブリッジ）のステファニー・ダトキウィッチ氏は言う。 「それが実際に起こるのを見るのは驚くべきことではありませんが、恐ろしいことです。そして、これらの変化は人間が引き起こした気候変動と一致しています。」
効果はまだ不明
しかし、色の変化は水の表面温度と直接関係していませんでした。 「それらはおそらく、異なる水層の厚さや混合など、他の影響要因によるものである」と研究者らは書いている。 「これらの要因はプランクトン群集の構造と生物量に影響を与えることが知られており、気候とともに変化すると予想されています。しかし、これらのパラメーターは表面温度ほど正確かつ継続的に測定されないため、長期にわたる傾向を特定することはより困難です。」 20年という比較的短い期間です。
今後の研究では、色の変化が海洋生態系にとって正確に何を意味するのか、そしてこれが世界の海洋の二酸化炭素貯留能力にどのような影響を与えるのかを明らかにする必要がある。 「今のところ、色の変化の原因を正確に言うことはできません」と Dutkiewicz 氏は言います。 「しかし、色の変化は、プランクトンを食べるあらゆるものに影響を与えるプランクトン群集の対応する変化を反映していると言えます。また、プランクトンの種類によって吸収する能力も異なるため、海洋が吸収する炭素の量も変化します。したがって、人々がこのことを真剣に受け止めてくれることを願っています。」
出典: BB Caen (国立海洋センター、サウサンプトン、英国) 他、Nature、 doi: 10.1038/s41586-023-06321-z
