海洋は大気中の二酸化炭素を吸収し、その一部を深海へと運ぶことで、気候を安定化させていることが知られています。
しかし、そうした効果がどのように季節的に変化するのかは十分に判明していませんでした。
そうした中、名古屋大学と海洋研究開発機構（JAMSTEC）の共同研究グループは、有機炭素がどの程度深海に運ばれているのかを分析することで、「マリンスノー」と呼ばれる海の沈降粒子の特性と季節変動が、大気中の二酸化炭素を海が吸収し、深海に隔離する能力を左右していることを明らかにしました。
本成果は、2026年3月23日（日本時間）付で、国際科学雑誌『Scientific Reports』に掲載されました（論文タイトル：Seasonal variation in particulate organic carbon sequestration in subarctic and subtropical gyres of the western North Pacific）。
海洋のCO₂吸収と研究のねらい
海洋は大気中の二酸化炭素を吸収しています。そして、その一部を有機物として固定したうえで深海へと運び、気候を安定化させる重要な役割を担っています。
一方で、どの季節にどのくらい効率良く深海まで炭素が運ばれているのか、その詳しい実態は十分に分かっていませんでした。
研究グループは、海中を沈む粒子の窒素同位体比から、海洋の植物プランクトンが光合成で有機物をつくる「基礎生産力」の時間変化を再現。そのうえで、深さ500メートルまでどの程度炭素が届くかを評価することで、この疑問に迫りました。
北太平洋で4年間の観測
調査は、北太平洋の亜寒帯域と亜熱帯域という性質の異なる2つの海域で行われました。
太平洋 イメージ（提供：PhotoAC）海洋地球研究船「みらい」などによる観測航海を通じ、約4年間にわたりセジメントトラップという装置で沈降粒子を継続的に採取し、その化学組成や量を詳細に分析。深さ500メートルでどれだけの有機炭素が「沈降粒子」として運ばれているか、そして炭素隔離効率が季節ごとにどのように変動するかを定量的に示すことに成功しました。
解析の結果、亜寒帯では炭素隔離効率が年間を通じてほぼ一定であるのに対し、亜熱帯では季節によって大きく変動することが判明。表層の生態系構造や生産活動の違いが、沈降粒子の性質を通して深海への炭素輸送のパターンに反映されていることが分かりました。
これにより、同じ北太平洋であっても海域ごとに海が二酸化炭素をため込む効率が変わること、その変動を理解するには粒子そのものの特徴に目を向ける必要があることが示されました。
マリンスノーを支える鉱物成分
研究グループはさらに、炭酸カルシウムやオパール、陸から運ばれた物質といった鉱物成分が、沈降粒子の沈む速さや壊れにくさを左右することを明らかにしました。
これらの成分は、粒子同士をまとめて重くしたり、ばらばらになりにくくしたりすることで、海中を沈むあいだにどれだけ有機炭素が失われるかを支配していると考えられています。
将来の気候予測への手がかりへ
本研究は、表層の生態系の違いが沈降粒子の性質を通じて深海への炭素の運ばれ方を決めていることを示しており、海洋が二酸化炭素をどのように吸収・隔離していくのかをより精度高く見積もるための重要な手がかりを提示しました。
今後、地球温暖化や海洋環境の変化によって基礎生産力や粒子の性質が変わった場合にも、炭素隔離効率がどのように変動するのかを予測するうえで役立つことが期待されています。
（サカナト編集部）
