ロチェスター大学の研究チームは、リン酸の不足が引き金となる外洋でのメタン生成の主要なメカニズムを特定した。『米国科学アカデミー紀要(PNAS)』に掲載されたこの研究結果は、海洋の温暖化がメタン放出を促進し、気候変動のフィードバックループを生む可能性を示唆している。これにより、酸素が豊富な表層水中にメタンが存在するという長年の謎が解明された。
ロチェスター大学地球環境科学科のトーマス・ウェーバー准教授、大学院生のシェンユー・ワン、博士研究員のハイロン・シュー率いる研究チームは、世界的なデータセットとコンピュータモデルを分析し、このプロセスを特定した。特定の細菌は有機物を分解する際にメタンを生成するが、それは必須栄養素であるリン酸が不足している場合に限られる。「これは、リン酸の不足が外洋におけるメタン生成と放出の主要な制御因子であることを意味している」とウェーバー氏は述べた。この発見は、なぜ酸素に富むはずの海洋表層からメタンが大気中に放出されるのかという、長年科学者を悩ませてきた現象を説明するものだ。強力な温室効果ガスであるメタンは、気候変動によって海洋の動態が変化することで、放出量が増加する可能性がある。海面からの温暖化は表層と深層の密度差を拡大させ、リン酸などの栄養素の湧昇を抑制する。「気候変動は海面から深層へと温暖化を進行させ、表層水と深層水の密度差を広げている」とウェーバー氏は説明する。「このことは、深層からリン酸などの栄養素を運ぶ垂直混合を遅らせると予想される」。表層のリン酸が減少することで、メタン生成微生物が増殖する可能性がある。このメカニズムは、海洋の温暖化がメタンの増加を招き、それがさらなる温暖化を促進するというフィードバックループを生む。このプロセスは、現在の大半の気候モデルには組み込まれていない。「我々の研究は、環境変化と大気への自然な温室効果ガス供給源との相互作用を見過ごしがちな気候予測の重要な欠落を埋める助けとなるだろう」とウェーバー氏は語った。