ラトガース大学の新たな研究で、南極の氷棚から溶け出す融水が周辺海域に供給する鉄分は、科学者がこれまで想定していたよりもはるかに少ないことが明らかになった。むしろ、鉄分の大部分は深海水と大陸堆積物に由来する。この発見は、鉄肥沃化と炭素吸収への役割に関する期待に異議を唱える。
長年、科学者たちは南極氷河の融解から放出される鉄を、気候変動に対抗するための自然なメカニズムとして考えてきた。鉄肥沃化の概念では、この鉄が南極海で藻類のブルームを刺激し、光合成を通じて二酸化炭素を吸収するとされていた。しかし、最近Communications Earth and Environmentに掲載された研究は、現場での直接測定に基づき、この考えに異議を唱えている。 2022年、ラトガース大学ニューブランズウィック校海洋・沿岸科学部門の教授ロブ・シェレル氏率いる研究者らが、米国の砕氷船Nathaniel B. Palmer号で、西南極のアムンゼン海のDotson氷棚へ遠征を実施した。この地域は、南極氷融解による海面上昇の大部分を駆動する重要な場所である。チームは氷棚下の空洞の入口と出口で水を採取し、温暖な深海水が氷河融水と混合する箇所を調べた。 主任著者のラトガース大学ポスドク研究員ベンカテシュ・チンニ氏は、溶存鉄および粒子状鉄の濃度を分析した。テキサスA&M大学のジェシカ・フィッツシモンズ氏とジャネール・ステッフェン氏、およびサウスフロリダ大学のティム・コンウェイ氏らの協力者らは、同位体比を調べ鉄の起源を追跡した。結果、融水は空洞から出る溶存鉄の約10%しか占めていないことが判明した。一方、62%が深海水、28%が大陸棚の堆積物由来である。 「氷棚空洞から出る溶存鉄の約90%は、空洞外の深海水と堆積物に由来し、融水ではない」とチンニ氏は述べた。シェレル氏は、従来の融水由来鉄の推定値が数倍高かったと指摘した。同位体データはまた、溶存酸素の低い氷下液層を示し、これが氷融解自体よりも基盤岩から鉄を効率的に溶解する可能性があることを示唆した。 「本論文の主張は、融水自体が運ぶ鉄はごく少なく、その運ぶ鉄の大部分は基盤岩と氷床間の液層で基盤岩を粉砕・溶解したものであり、海面上昇を駆動する氷由来ではないということだ」とシェレル氏は説明した。これらの知見は、南極海の鉄源に関する気候モデルを修正する必要性を示唆しており、南極海は世界最大の海洋CO2吸収源として重要な役割を果たす。研究者らは、氷下プロセスに関するさらなる研究を呼びかけ、オcean化学と全球気候ダイナミクスへの影響をより良く理解するためである。