北極海洋生態系を育む「種」を運ぶDirty Iceの役割とその空間分布の解明

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冬季の北極海では海氷が生成する際に、海底堆積物が巻き上がり氷に取り込まれることがある。本研究では、そのプロセスと共に植物プランクトンも海氷内部に取り込まれ、それが春季に融氷とともに放出されることで、春季ブルームの起源となるという仮説をたて、それを観測・実験によって立証することを目的としている。そのためには、堆積物を含んだ海氷試料の採取が必須であるが、2021年度、2022年度共に、新型コロナ流行のため、計画していたアラスカ沿岸定着氷観測ができず2023年度に延期したため、海氷試料を得ることができなかった。その代替実験として、北極海陸棚域の海底堆積物試料を用いて、堆積物中の植物プランクトンの増殖能力を把握するための培養実験を行った。その結果、堆積物中の植物プランクトン細胞は、水中に再懸濁した状態で光を獲得すると、数日でブルーム状態となり、確かな増殖を示すことが明らかとなった(Shiozaki and Fujiwara et al., 2022, Fukai et al., 2022)。つまり、アラスカ沿岸域などの浅海域では、海氷生成時に堆積物が内部取り込まれれば、堆積物に含まれる植物プランクトンの「タネ」が融氷時に光環境良好な海面付近に放出され、春季ブルームの起源となり得る確かな可能性を示した。さらに、衛星リモートセンシングデータの解析の結果、アラスカ沿岸で生成した海氷は北極海を広く循環することが明らかとなり、大きく離れた場所にまで、海洋一次生産を支えている「タネ」が輸送されていることを示唆する。これは、北極海における一次生産動態の新しい知見となる可能性がある。