山方 優子

米国の海洋学者ジョン・H・マーティン博士は、鉄を通じて生物動態、地球温暖化問題を考えた第一人者です。博士の研究は私の研究と深く関係しています。

世界中の海には、植物プランクトンの成長に必要な「栄養塩」が多いにも関わらずその発生数が少ない海域(HNLC 海域)があります。南極海を代表として、その原因は長い間謎であり「南極パラドクス」と呼ばれていました。そこで1980年代後半にマーティン博士は、その海域では鉄濃度が低いため植物プランクトンの成長を制限しているのではないか、という「鉄仮説」を提唱しました。博士の考えは、「沿岸域では河川を通して鉄が供給されるが、外洋では偏西風や貿易風に乗ってしか鉄が運ばれない。つまり、南極海には陸地らしい陸地がなく南極大陸も氷に覆われているため鉄が供給されず、植物プランクトンが発生しにくい。」というものでした。

また、博士は南極の氷床コアの分析から大気中の二酸化炭素濃度と鉄の供給量に負の相関があることを見つけ、陸域からの鉄供給量が氷期・間氷期における大気中二酸化炭素濃度の増減に関係するという第2の仮説を提唱しました。すなわち氷期は風が強く大気経由で陸域から海洋へ鉄が多く供給されるため、植物プランクトンが増殖して大気中の二酸化炭素を吸収するためその濃度が低くなります。間氷期はその反対であると考えました。

後にHNLC 海域でこれらの2つの仮説を確かめる鉄散布実験が行われ、植物プランクトンの生産量が鉄散布によって増加することが確かめられましたが、氷期・間氷期サイクルの原因が鉄供給だけによるといった仮説は未だに明らかになっていません。