遠くアラスカ・カナダの陸地からやってきた胞子が北極海上で雲の種として働く? ~電子顕微鏡によるエアロゾル粒子の詳細解析から~

2026-02-18 海洋研究開発機構,国立極地研究所,気象庁気象研究所

海洋研究開発機構国立極地研究所気象庁気象研究所の共同研究は、アラスカ・カナダ内陸の森林由来の胞子が北極海上へ長距離輸送され、雲中で氷晶核として機能することを実証した。海洋地球研究船「みらい」による観測でエアロゾルを一粒ずつ顕微鏡解析し、数値モデルで発生源を推定。さらに、輸送中に海塩粒子と混合した胞子は氷核活性が低下することを確認した。陸域生態系が北極雲形成に重要であること、粒子の混合・変質を考慮した評価の必要性を示す成果で、『npj Climate and Atmospheric Science』掲載。

遠くアラスカ・カナダの陸地からやってきた胞子が北極海上で雲の種として働く? ~電子顕微鏡によるエアロゾル粒子の詳細解析から~
図1 本研究で観測した、陸域から北極海上への胞子の供給、輸送過程で起こる海塩粒子との混合と、氷晶核としての機能の変化を表した概念図。

<関連情報>

北極海上の氷核粒子への陸上生態系由来のバイオエアロゾルの寄与 Contribution of bioaerosols from terrestrial ecosystems to ice-nucleating particles over the Arctic Ocean

Takeshi Kinase,Fumikazu Taketani,Yutaka Tobo,Masayuki Takigawa,Kouji Adachi,Takuma Miyakawa,Chunmao Zhu & Yugo Kanaya
npj Climate and Atmospheric Science

Abstract

Aerosols act as ice nucleating particles (INPs) in mixed-phase clouds and cause uncertainties in climate prediction of the Arctic, which is warming faster than the global average. Primary biological aerosols (PBAs) are important INPs; however, their spatiotemporal variability, sources, and ice nucleation microphysics remain poorly understood. Here, we performed microscopic analysis, online and offline observations, and model simulations to investigate ambient aerosol particles related to INPs collected during the R/V Mirai Arctic cruise in 2022. We found that PBAs, particularly spores, were transported from terrestrial sources in Alaska and Canada to the Arctic Ocean and contributed to elevated INP concentrations. In addition, the ice-nucleating efficiency of PBAs was suppressed when fresh sea salt attached to or coated INPs. This study reveals an additional source of INPs over the Arctic Ocean, highlights the importance of alterations in INP mixing state during transport. These findings improve understanding of PBA contributions to Arctic cloud formation and their implications for climate feedbacks.

1702地球物理及び地球化学
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