古屋大学大学院環境学研究科
松井
仁志
助教
東京大学大学院理学系研究科
茂木
信宏
助教
米コ
ネ
大学
Natalie Mahowald
教授
研究
石燃料
燃焼等
人間活動
大気中
出さ
鉄
微粒子
海洋
沈着
太陽
射
吸
を通
多面的
気候
影響を及
得
を
観測
び地球全体
大気を対象
数値
ュ
ョン
発見
ま
気候変動予測
高精度
向
研究成果
確実性を減
重要
知見
期
さ
ま
研究成果
成
30
4
月
23
日付
日本時間
18
時
英国
ン
ン
科学雑誌
Nature Communications
掲載さ
ま
研究
日本学術振興会
科学研究費助成
業
26740014,17H04709, 26241003,
16H01770, 15H05465
環境省
環境再生保全機構
環境研究総合推逭費
1403,
2-1703
国立極地研究所
GRENE
ン
ネッ
ワ
ン
極気候変動研究
業
ArCS
極域研究推逭
支援
行わ
人間活動
出さ
鉄
ン
新 い測定法 黒色酸 鉄 ネ
注1
多地 観測 地球全体 大気を対象 数値 ュ ョン 人間活動 出さ 鉄 人 起源鉄
大気中量 従来 見積 約8倍 多い を発見
人 起源鉄 大気 海洋 主要 鉄供給源 1 あ 可能性を明
人 起源鉄 地球 様々 大気加熱 循環 海洋生態系 炭素 水循 環 雪氷融解 を通 地球 気候 対 重要 役割を果 い 示唆さ
研究背景 内容
地球 表面積 7 割を占 海洋 現在 気候 い 人 的 出さ 酸 炭素
CO2 大 吸 源 人間活動 大気環境 急激 変 を抑 役割
を果 いま 大気中 鉄を含 微粒子 溶存鉄
注2
海洋 供給源 主 大洋域 外洋域 海洋 一次生産 CO2 吸 を変 さ 地球規 模 炭素循環 影響を及 考え いま 石燃料 燃焼等
大気中 出さ 鉄 人 起源鉄 海洋 溶存鉄 供給源 1 知 い ま 全球海洋表層 沈着量 土壌起源 鉱物性
注3
含ま 鉄や森林 火災由来 鉄 自然起源鉄 沈着量 比 少 い 考え ま
回 研究 独自開発 新 測定技術を用い 黒色酸 鉄 大気中濃度 多地 観測 ま 開発 全球 モ
注4
数値 ュ ョン 人 起源鉄 全球排出量 大気中濃度 従来研究 見積 約5倍 約8倍
を発見 ま 図1a 新 い全球排出量を用い 数値 ュ ョン
世界各地 特 半球 地表付近 大気中鉄濃度や海洋 鉄沈着量 観測結果 再現性 大 く向 ま ま 数値 ュ ョン 海洋 一次生産 鉄 速 あ
考え い 大洋域
注5
い 1 溶存鉄 全沈着量 全起源 総量 従来 見 積 約50％増大 図1b 2 溶存鉄 全沈着量 対 人 起源鉄 寄 鉱 物性 含ま 鉄や森林火災由来 鉄 寄 大 く 得 従来 見積 を用い 場合 9％ 39％ 増大 図1b 3 産業革命前 現在ま 溶存鉄 沈着量
増大 対 人 起源 鉄 寄 大洋 7割を超え 海域 鉱物性 起源 鉄 寄 を 回 図 2 推定さ ま 結果 大気 海洋 鉄供給源
自然起源鉄 寄 支配的 考え 従来 知見を 新 さ 黒色酸 鉄 大気 び雪氷面 加熱効果 全球評価を行い 他 光吸 性
ッ ン ン ン
注6
対 無視 い加熱効果を持 を明 ま 特 域 い ン ン 程度 く 以 大気 雪氷面加熱効果を持 推定さ 温暖 や水循環 大気循環 関わ 気候研究
い 黒色酸 鉄を考慮 必要性を示 ま
研究 日本学術振興会 科学研究費助成 業 26740014, 17H04709, 26241003,
16H01770, 15H05465 環境省 環境再生保全機構 環境研究総合推逭費 2-1403, 2-1703 国
立極地研究所 GRENE ン ネッ ワ ン 極気候変動研究 業 ArCS 極域研究推逭 支援 行わ ま ま 第一著者 日本 学術振興会海外特別研究員 度 支援を ま
図1．人 起源鉄 大気中量 大洋域 沈着量 ネ a 黒色酸 鉄
人 起源鉄 大気中量 い 従来 排出量 を使用 見積 本研究
見積 を示 い ネ b 溶存鉄 大洋域 沈着量 対 各
起源 寄 を示 い 黒色酸 鉄 大気中量 人 起源鉄
大気中量を推定 際 誤差幅を示 い
図2．産業革命前 現在 至 溶存鉄 沈着量 増大 対 人 起源鉄
鉱物性 起源 鉄 重要性 赤色 ネ b 大洋広域 周辺域
人 起源鉄 方 鉱物性 起源 鉄 寄 大 い海域 青
色 ネ b 大西洋 東太 洋域 鉱物性 起源 鉄 方 人
図3．研究成果 概略説明図 黒 示 値 本研究 見積 鉄
排出量 Gg y-1 大気中量 Gg 黒色酸 鉄 加熱効果 mW m-2 大
洋 溶存鉄 沈着量 Gg y-1 を示 い 赤 示 値 従来 排
出量 を使用 見積 対 本研究 見積 増大比を示 い
成果 意義
本研究 人 起源 鉄 地球 様々 大気加熱 循環 海洋生態系 炭素 水循環 雪氷融解 を通 様々 時間 過去 将来 地球
気候 対 重要 役割を果 を示唆 いま ま 気候変動予測 策 い 人 起源 鉄 発生源や排出量 大気中 濃度 現状 将来変 を理解 考慮
重要 あ を示唆 いま 将来的 人 起源 鉄 減少 場合
注7
大都 域 周辺 注目 領域的 視 大気質 改善や大気 冷却 大気加熱効果 減少 寄
考え ま 一方 地球全体を見 視 外洋域 海洋 一次生産
CO2 吸 を弱 さ 大気CO2 増大 大気加熱 寄 考え ま 研
究 世界中 多く 地 人 起源黒色酸 鉄 観測 を 得 黒色酸 鉄 発生源 溶存鉄沈着量 占 人 起源 寄 大気加熱効果 関 精密 観測的理 解 求 多く 数値モ 人 起源鉄 関わ 複雑 や 出量を 考慮 気候変動 要因分析や予測 映さ いく 求 ま
用語説明
．溶存鉄：植物 ン ン 一次生産 光合成 利用可能 水 溶解度 高い鉄 ．鉱物性 ：乾燥地域 砂漠や土壌 地表面 風 巻 粒子 ．全球 モ ：地球全体 大気を対象 数値モ 大気中 数nm 数 十µm 大 さを持 排出 大気中 輸送 変質 降水 除去 い
過程を考慮 大気中 時空間分 を計算 本研究 用い 全球 モ 古屋大学 開発
．海洋 一次生産 鉄 速 あ 考え い 大洋域：
本研究 緯30～90度 海域 定義 栄養塩 窒素 植物 ン ン 必要 栄養 濃度 高い 関わ 植物 ン ン量 低い海域 あ う 海域 微量栄養素 あ 鉄 足 鉄 足 植物 ン ン 生産速度を決 要因
い 考え い
． ッ ン ン ン：
ン ン 排気 石炭 燃焼 森林火災 燃料 燃焼 発生 黒色 茶褐色 炭素を主成分
．将来的 人 起源 鉄 減少 場合：
黒色酸 鉄 自動車 ン ンや製鉄工程 高温 を経 発生 可能 性 指摘さ い 過程 程度 黒色酸 鉄 発生 くわ
比較的発生過程 わ い 炭素性 異 発生過程を持 可 能性 あ 人 的 出さ 炭素性 将来的 減少 いく 推定さ い 黒色酸 鉄 う 減少 う ま くわ い い
論文情報
雑誌 ：Nature Communications
論文 ：Anthropogenic combustion iron as a complex climate forcer
著 者：Hitoshi Matsui*, Natalie M. Mahowald, Nobuhiro Moteki, Douglas S. Hamilton, Sho Ohata, Atsushi
Yoshida, Makoto Koike, Rachel A. Scanza, and Mark G. Flanner
