南極に生息するアザラシが海洋の温暖化現象を直接確認した。冬に水温の高い海水が流入し、海洋循環ポンプの力が弱まっている事実を捉えたということだ。
極地研究所は「南極のウェッデルアザラシ数十頭が収集した観測データを活用し、冬季にも相対的に暖かい海水が南極ロス海の大陸棚内側の深部まで流入することを確認した」と2日に明らかにした。今回の研究結果は地球科学分野の国際学術誌『地球物理学研究レター』に掲載された。
南極大陸では冷たく重い海水が深部へと入る。いわゆる南極底層水である。南極周辺の海で海水が凍結する過程で塩分が抜け出し、密度が高くなった。南極底層水は世界の深海を循環させる「海洋循環ポンプ」の役割を担う。
◇アザラシが南極底層水の変動を観測
極地研究所のイ・ウォンサン博士の研究チームは、南極底層水の20〜25%が形成されるロス海を研究員の代わりに、その地に生息するウェッデルアザラシに調査させた。海洋循環を理解するには四季を通じた観測が必要だが、冬季のロス海は海水が凍った海氷で覆われ、船舶の接近が不可能なためである。
研究チームは2021〜2023年にロス海テラノヴァ湾周辺でウェッデルアザラシ64頭に小型衛星中継CTD（海水温・塩分・水深測定装置）を装着した。アザラシが潜水と浮上を繰り返すたびに衛星で送信されたデータは3年間で計2万2661件に上り、ロス海大陸棚全域に関する四季の海洋環境情報を含んでいる。
アザラシが収集した大規模データを人工知能（AI）の機械学習手法で分析した結果、夏季の3種類、冬季の4種類の異なる海洋環境タイプが確認された。とりわけ、これまで夏季にのみ流入するとされていた温暖深層水が、厚い氷に覆われた冬（4〜7月）にも水深100〜300mの海底の谷に沿って大陸棚内側まで持続的に侵入している事実が確認された。
論文の共同責任著者であるナ・ジソン極地研究所主任研究員は「船舶の接近が不可能だった冬季の南極海氷下の未知の領域を、人工知能とウェッデルアザラシの協業で解明できた」と述べ、「今後、南極底層水の形成変化と気候変動予測モデルの精度向上に寄与するだろう」と明らかにした。
◇海洋循環ポンプの弱体化で生態系が脅威に
科学者は地球温暖化で海洋循環ポンプが継続的に弱体化しているとみている。気温上昇により南極で氷河が融解し、密度の低い淡水が大量に海へ流入しているためだ。南極で内陸に降った雪が積もって固まると氷河になる。この氷河がゆっくりと流れ出て海上に広がったものが氷棚である。海水の塩分と密度が低下し、重い水が沈む沈降現象が妨げられる。
論文の共同責任著者であるイ・ウォンサン責任研究員は「大陸棚内側へ入った暖かい深層水が、冷たく塩辛い高塩大陸棚水と混ざると温度は上がり、塩分と密度は下がって沈む力が弱まる」と説明し、「これは地球規模の深海循環ポンプを弱め、南極の氷棚下部の融解を加速させ得る」と述べた。
2023年にオーストラリアのニューサウスウェールズ大学の研究チームは、現在のように温室効果ガスの排出が続けば、南極の深層循環速度が2050年までに最大42%減少し得ると警告した。深海の海洋循環ポンプが弱まると生態系は直撃を受ける。南極底層水は深海へ沈降しながら表層の酸素を深海へ運び、栄養塩類も循環させる。海洋循環ポンプが弱まると深海生態系への酸素と栄養分の供給が難しくなる。さらに海が吸収してきた熱と二酸化炭素の量も減り、地球温暖化が加速する悪循環が生じる。
今回の研究は海洋水産部の研究課題「急激な南極氷床融解に伴う近未来の地球海面上昇予測技術開発」の支援で実施した。シン・ヒョンチョル極地研究所所長は「今回の研究は先端技術とデータサイエンスが結合し、極地研究の時空間的制約を克服した模範事例だ」と述べ、「極地研究所は今後も気候危機対応に向けたグローバル極地海洋観測網の構築を先導する」と明らかにした。
参考資料
Geophysical Research Letters(2026), DOI: https://doi.org/10.1029/2025GL119774
Nature(2023), DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-05762-w