過去80万年間にわたるインドネシア海流への南半球の重要な寄与

なぜ海の抜け道が気候にとって重要なのか

海はただ静止しているわけではなく、熱や塩分、栄養分を地球規模で運ぶ巨大なコンベアのように動いています。その中で最も狭く重要なボトルネックの一つが、太平洋とインド洋の間に迷路のように広がる島々の間にあります。ここを西向きに流れるのがインドネシア海流です。本研究は、一見単純だが気候に大きな含意を持つ問いを投げかけます：過去80万年にわたり、この流れはしばしば想定されるように主に北半球からの水に供給されてきたのか、それとも南半球が想定より大きな役割を果たしてきたのか？

海洋をつなぐ隠れた門

インドネシア海流は、世界最大の海である太平洋とインド洋との間の制御弁のような存在です。その大部分は表層下の深さを通って運ばれ、保存された熱や溶存栄養塩を運ぶことで気象パターン、海洋生態系、さらには大西洋の海流の強さにまで影響を与えます。現代の観測はこれらの表層下水が主に北太平洋由来で、南からの寄与は控えめだと示唆します。しかし直接観測は数十年分と通路の一部に限られており、より長期の履歴や北・南からの水の正確な混合比は大部分が不明のままです。

海底の手がかりから古い海水を読み解く

古い海流を直接測ることができないため、研究者らは海底の泥に保存された化学的な指紋に着目しました。注目したのは海洋生物にとって重要な栄養素である窒素です。西赤道太平洋では、赤道の北と南から来る表層下の水には、重い窒素同位体である窒素15の比率に違いがあります。南由来の水は一般に「重い」傾向があり、北由来の水は「軽い」傾向があります。微小な植物プランクトンが表層で硝酸塩を消費して沈降すると、その中の窒素は堆積物に閉じ込められます。時間が経つにつれてこれらの堆積物が積み重なり、北と南の供給源の混合を反映する記録を作ります。バンダ海の堆積物コア—インドネシア海流の心臓部にあたる地点—で窒素15を測定することで、研究チームは過去80万年の歴史を再構築しました。

南方の海水は強く安定した痕跡を残す

バンダ海の窒素記録は、純粋に北由来だけで説明されるよりも一貫して高い値を示しており、今日の南太平洋の値にかなり近いものです。バンダ海コアを北部・南部西太平洋の他のコアと比較すると、著者らは南半球由来の水が過去16万年にわたり表層下流の約半分以上を供給してきたことが多く、80万年全体の記録を通じて相当な寄与をしてきたと推定しています。生物生産性に関連する他の堆積物成分の追加測定は、地球の軌道の規則的な変動と一致するリズミカルな振幅を示します。これらのパターンは、最終的に熱帯へ到達する水塊にどれだけの栄養塩が注入されるかを制御する南極海における過程を示唆します。

遠く離れた海を長期にわたってつなぐ

本研究は、インドネシア海流の栄養塩の重要な部分が高緯度の南から起源し、北へ移動した後に西へ向かい、バンダ海の入口を通って注がれると主張します。氷期と間氷期の入れ替わりや海面の上下にもかかわらず持続する南半球の影響のシグナルは、南極海と低緯度太平洋の間に驚くほど安定した長期の結びつきが存在することを示しています。この結びつきは、等緯度太平洋全体やインド洋にまで及ぶ同じ周期を持つ窒素シグナルが、最終的に大西洋などへと注がれる海流によって運ばれている理由を説明する助けになります。

この発見が地球の未来に示すもの

非専門家にとっての主要なメッセージは、南半球からの水がインドネシア海流に供給される栄養分や特性の長期にわたる主要な供給源であり、単なる脇流ではないということです。つまり、南極付近の風、海氷、栄養塩の変化は熱帯太平洋に波及し、海洋食物網への「肥料」供給を変え、インド洋や大西洋など遠方の気候信号にも影響を与え得るということです。この持続的な南方からの寄与を理解することは、過去の気候変動をより正確に解釈する助けとなり、人為的な温暖化に対して相互に連結した海洋システムがどのように反応するかを予測する基盤を改善します。

引用: Kienast, M., Hollstein, M., Lehmann, N. et al. Significant Southern Hemisphere contribution to the Indonesian Throughflow over the last 800,000 years. Nat Commun 17, 3484 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71786-1

キーワード: インドネシア海流, 海洋循環, 南極海, 海洋窒素循環, 古気候学