富山大学ら、2500年までの海洋の炭素蓄積と生物生産を予測

ニュース紹介

「二酸化炭素排出を抑えても、海洋への影響は数世紀にわたって続く～2500年までの予測で明らかになった深海の炭素蓄積と海洋生態系へのストレス～」

富山大学の小林英貴特命助教、国立環境研究所の横畠徳太主席研究員らの研究グループは、地球システムモデル「MIROC-ES2L」を用いて、二酸化炭素排出量の異なる複数の共有社会経済経路（SSP）シナリオに基づく西暦2500年までの数値シミュレーションを行い、海洋炭素循環と生物地球化学環境の長期的な変化を解析しました。

海面から取り込まれた人為起源炭素は、大気中の二酸化炭素濃度が安定あるいは低下した後も深海へ運ばれ続け、海洋の変化は数百年にわたって継続します。高排出シナリオでは、人為起源炭素の蓄積による二酸化炭素緩衝能力の低下に加え、海洋生態系を支える表層の生物生産量や海洋生態系へのストレスにも大きな変化が生じました。一方、低排出シナリオでは、これらの変化がより早く収まり、海洋環境が回復に向かう可能性が示されました。

海洋の生物生産は、大気中の二酸化炭素濃度が産業革命前の約3倍に達する水準を境に増加から減少へ転じ、この転換は大西洋子午面循環の弱化と、それに伴う海洋表層への栄養塩供給の変化に密接に関係することが明らかになりました。本研究は、2026年11月11日に科学誌「Biogeosciences」に掲載されるとともに、同誌の「Highlight Paper」に選定されました。

出典：科学技術振興機構（JST） 2026年11月11日付のプレスリリース／掲載誌：Biogeosciences／DOI：10.5194/bg-23-7807-2026
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20261111/index.html

FrontJournalの解説

この研究分野について

気象庁の解説によると、産業活動による二酸化炭素排出量の約4分の1を海洋が吸収しています。この吸収が将来どう変わるかを、「富山大学」や「国立環境研究所」などの研究グループが西暦2500年までのシミュレーションで調べました。

計算には「地球システムモデル」（大気・海洋・生態系の関係をまとめて計算する気候シミュレーション）を使っています。排出量の前提には「共有社会経済経路（SSP）」（人口・経済・技術の将来像から排出量を描くシナリオ）を採用し、排出量の異なる複数のシナリオを比べました。

①排出が落ち着いた後も深海へ炭素が運ばれ続ける

計算の結果、海面から取り込まれた「人為起源炭素」（人間活動で排出された二酸化炭素に由来する炭素）は、大気中の二酸化炭素濃度が安定あるいは低下した後も、深海へ運ばれ続けました。海洋の変化は数百年にわたって続きます。

高排出シナリオでは、蓄積した炭素によって「二酸化炭素緩衝能力」（二酸化炭素を吸収しても海水の化学状態を保つ性質）が低下します。さらに海洋の「成層」（海水が密度の違いで上下に分かれ、混ざりにくくなる状態）が強まり、表層に届く「アルカリ度」（海水が酸を中和する力）が減ります。両方が重なり、表層海洋の二酸化炭素分圧（海水に溶けた二酸化炭素の量を表す圧力）は長期的に上昇しました。

低排出シナリオでは、これらの変化がより早く収まり、海洋環境が回復に向かう可能性が示されています。