北極海はこの地域の食物連鎖に大混乱をもたらす転換点を超えており、商業漁業と海洋の炭素吸収能力に悲惨な結果をもたらしていると新たな研究が報告した。
科学者たちは、広大な領域が存在することを発見しました。 北極では海氷が溶けつつある これは、海洋食物網の基礎を形成し、ひいては重要な地域漁業の基礎を形成する重要な栄養素である硝酸塩の大幅な減少につながります。氷が消えると、より多くの光が水面に当たり、植物プランクトンと呼ばれる微細な植物のような生物の成長が促進されます。植物プランクトンが死ぬと、その細胞は海底に沈み、硝酸塩と酸素を消費するバクテリアによって分解されます。
新しい研究は5月28日にジャーナルに掲載された 土地と環境のコミュニケーション北極の生態系が耐えられる量を超える量の硝酸塩をバクテリアが消費していることを発見した。
「脱窒」として知られるこの影響は、植物プランクトンの生産性を大幅に高めるほど大量の太陽光が海に到達する閾値を超えているため、現在の気候条件では不可逆的であると同氏は述べた。 マルタ・サントス・ガルシアスコットランドのエディンバラ大学で北極海洋生物地球化学を専攻する博士課程の学生であり、この研究の筆頭著者。
「海氷が一時的に増加したとしても、北極の栄養システムははるかに長い時間スケールで反応します」とサントス・ガルシア氏は電子メールでLive Scienceに語った。 「海氷の短期的な増加が硝酸塩貯蔵量の減少をすぐに逆転させる可能性は低く、回復にはさらに長い時間がかかる可能性がある。」
これらの小さな生物は活動するために硝酸塩を必要とするため、硝酸塩レベルの低下は最終的には刺咬植物プランクトンに戻る可能性があります。 光合成。その結果、低硝酸塩体制への移行が加速する可能性がある 気候変動なぜなら、硝酸塩は、光合成によって大気から二酸化炭素を取り込み、植物プランクトンやそれを食べる動物が死ぬときに二酸化炭素を深海に閉じ込める、海の生物学的ポンプにおいて重要な役割を果たしているからです。
「硝酸塩のような栄養素の供給が限られていると、このメカニズムは効率的に機能しません」とサントス・ガルシア氏は言う。
北極の生態系の変化を理解するために、研究者らはペルミ海峡の20年分のデータを分析した。ペルミ海峡はグリーンランドとノルウェーのスヴァールバル諸島の間の海峡で、北極の水が大西洋に流れ込む主要な出入り口である。彼らは、2009年以降、この地域の硝酸塩レベルが急激に低下していることを発見した。これは、北極の海氷の劇的な減少と植物プランクトンの群集が、低レベルの栄養素に対応できる小型の種へ徐々に移行していることと一致している。
サントス・ガルシア氏は、「北極の一部では植物プランクトンの小型化がすでに観察されているが、こうした変化はこれまで硝酸塩の喪失と関連していなかった」と述べた。 「これは重要です。なぜなら、より小型の植物プランクトンは一般に食物網へのエネルギー伝達効率が低いからです。より多くのエネルギーは、より大型の動物プランクトン、魚類、海鳥、海洋哺乳類に伝達されるのではなく、微生物群集内でリサイクルされます。」
植物プランクトンは海洋食物連鎖の最下位に位置しているため、硝酸塩の枯渇の影響は北極の生態系に波及し、最も高いレベルの種に影響を与えることになります。北大西洋など北極の栄養塩の輸出に依存している地域の漁業にも影響を及ぼす可能性がある。しかし、北極海の下流の生態系で何が起こるかを解明するには、さらなる研究が必要だとサントス・ガルシア氏は語った。
研究者らは長年、北極海氷の面積が減少するとより多くの生物が日光を浴びて繁殖できるため、北極海氷の減少による長期的な影響は植物プランクトンの増加であると考えていた。しかし、2009 年以降の植物プランクトンの増加により、将来の植物プランクトンの増殖が制限されるほど硝酸塩レベルが低下しました。
植物プランクトンの培養は、かつては地表水に到達する太陽光の量によって制限されていましたが、現在は硝酸塩レベルによって制御されています。したがって、硝酸塩は北極における将来の変化の主要な推進力であると考えられる必要がある、とサントス・ガルシア氏は述べた。
「硝酸塩は北極の生産性を制限する栄養素であるため、これらの変化を理解することは、北極のコミュニティや生態系にとってだけでなく、将来の気候変動の予測を改善するためにも重要です」と彼女は述べた。
サントス・ガルシア、M.、ガネーシュラム、RS、オジエル、L.、ペンシルバニア州ドッド、デ・ストゥール、L.、RE、トゥレナ、カリフォルニア州ステドモン (2026)。海氷の減少は、北極海の窒素生物地球化学における体制変化を引き起こします。 土地と環境のコミュニケーション、 7(1)。 https://doi.org/10.1038/s43247-026-03569-x
