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北極域上空のメタンスルホン酸が急増（夏季）、良質なアイスコアから初観測
発表日：2023.01.23
北海道大学低温科学研究所の的場澄人助教、飯塚芳徳准教授らの研究グループは、グリーンランド南東部で採取したアイスコアを用いて、大気中のメタンスルホン酸（methanesulfonic acid: MSA）濃度を精査した。海水中の硫酸イオンは植物プランクトンに取り込まれ、難溶性・揮発性のジメチルサルファイドに変化する。大気に放出されたジメチルサルファイドはOHラジカルと反応し､硫酸とMSAに酸化される。硫酸とMSAは、雲粒子の核として働くエアロゾルの代表格であり、雲量の多寡に深く関わっている。近年、こうしたプロセスのモデリング研究が盛んに行われており、温暖化に伴う海氷融解との関連が指摘されている。しかし、北極域には大気中のエアロゾルを連続的に観測している拠点が少なく、実観測に基づく要因分析は極めて難しいと見られてきた。本研究は、エアロゾルを含む雪が降り積もり、アイスコアの化学成分に反映されていることに着眼し、当該メカニズムに係わる観測的証拠の取得を試みたもの。1966～2014年の降雪年月日を推定できる良質なアイスコア（誤差範囲：1ヶ月、採取年：2015年、全長：90 m）を用いて、「MSAの沈着量」を徹底分析した。その結果、アイスコア中の夏のメタンスルホン酸濃度は2002年から増加し始め、それ以前と比べて3〜6倍に増加していることが明らかになった。また、海氷面積や海氷表面のクロロフィル濃度の人工衛星データを解析し、照合したところ、2002年以降、アイスコア採取地点に近い海域において海氷が融解して消える時期が8月から7月へ1ヶ月程度早くなり、それに伴って同海域の植物プランクトンの濃度が増加したことが分かった。これらの知見から、温暖化による海氷融解・海氷減少の早期化が夏に植物プランクトン増殖をもたらし、MSAの放出量を実際に増加させていることが示唆された。MSAは雲の形成に関与しており、北極域の放射収支に少なからぬ影響をおよぼす。本成果により、MSAの劇的な変動が起きていること（起こり得ること）が実証された。温暖化影響予測シミュレーションの高精度化を図る上で、「海洋生物に由来する硫黄化合物」を考慮する必要がある、と指摘している。
