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―

富山大学学術研究部理学系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、千葉大学の山本彬友准教授、海洋研究開発機構 地球環境研究部門の羽島知洋主任研究員、建部洋晶主任研究員、東京大学大気海洋研究所の岡顕准教授、東北大学変動海洋エコシステム高等研究所の Keith B. Rodgers 教授からなる研究グループは、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^※1）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。

解析の結果、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、海洋の変化が数百年にわたって継続することが明らかになりました。特に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^※2）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。本研究は、気候変動に対する海洋の応答が数百年にわたって続くことを踏まえ、2100 年以降も見据えた長期的な視点で将来の気候変動を考える必要性を示しています。

本研究成果は、学術専門誌「Biogeosciences」に 2026年 11月 11日（日本時間）に掲載され、同誌の「Highlight Paper」に選定されました。
DOI：https://doi.org/10.5194/bg-23-7807-2026

本研究では、温室効果ガスの排出経路によって、海洋環境の変化の大きさだけでなく、その変化が続く時間にも大きな違いが生じることが示されました。特に低排出シナリオでは、高排出シナリオに比べて海洋環境がより早く回復へ向かう傾向がみられました。このことは、今後の排出経路が、21 世紀の気候だけでなく、その後数百年にわたる海洋環境の変化と回復の時間スケールにも関わることを示しています。一方、本研究で用いたモデルには、海底堆積物やサンゴ礁との相互作用を通じて海水中の溶存無機炭素やアルカリ度が変化する過程など、数百年以上の時間スケールで重要となる過程が十分に表現されていません。今後、こうした長期的な過程を地球システムモデルに取り入れることで、人為起源炭素に対する海洋の応答と、その影響がどの程度続くのかを、より正確に評価できるようになると期待されます。

図1：温暖化や海洋酸性化、貧酸素化など、海洋生態系への複数のストレスが長期的に拡大
低排出（SSP1–2.6）、高排出（SSP5–8.5）の各シナリオについて、2010年代と比べて海洋環境が大きく変化する海域を示しています。左から2040年代、2090年代、2240年代。海水温の上昇、栄養塩の減少、海洋酸性化、酸素の減少を海洋生態系へのストレス要因として評価しています。色は温暖化（+2°C）と栄養塩の減少（−1 mmol m⁻³）、斜線は海洋酸性化（pHが0.3低下）、点描は酸素の減少（−30 mmol m⁻³）を示し、これらが重なる海域では複数の環境変化が同時に進行することを表しています。

詳細は富山大学のサイトをご覧ください。