植物プランクトンが複数年ラニーニャ現象の進展に果たす隠れた役割を解明 (Study Reveals Hidden Role of Phytoplankton in Multi-Year La Nina Evolution)

2026-05-29 中国科学院(CAS)

中国科学院海洋研究所(IOCAS)の研究チームは、海洋の微小植物プランクトン(植物性プランクトン)が複数年継続するラニーニャ現象の発達に重要な役割を果たすことを明らかにした。従来のENSO研究は海洋と大気の物理的相互作用を中心に扱ってきたが、本研究では植物プランクトンに含まれるクロロフィルが太陽放射の海洋内分布を変化させる点に着目した。観測データと物理・生物地球化学結合モデルの解析により、西部~中央赤道太平洋ではラニーニャ時のクロロフィル増加が混合層を浅くし、熱輸送を強化して2年目のラニーニャを約8%強化することが判明した。一方、東部赤道太平洋ではクロロフィル減少により海中深部が加熱され、その熱が湧昇によって表層へ運ばれることで2年目のラニーニャを約45%弱化させることが示された。こうした東西で対照的なクロロフィル変動は海面水温勾配と大気海洋相互作用を強化する。本研究は、植物プランクトンによる加熱効果が複数年ラニーニャの進化を左右することを初めて直接示し、ENSO予測精度向上や気候変動リスク評価への貢献が期待される。

植物プランクトンが複数年ラニーニャ現象の進展に果たす隠れた役割を解明 (Study Reveals Hidden Role of Phytoplankton in Multi-Year La Nina Evolution)
Sea surface chlorophyll anomaly distribution in late spring and early summer during the 1998–2000 triple La Niña event. (Image by IOCAS)

<関連情報>

植物プランクトンによる放射線の影響が、複数年にわたるラニーニャ現象の進化を再構築する Phytoplankton-induced radiation effects reshape the evolution of multi-year La Niña

Feng Tian,Rong-Hua Zhang,Xiujun Wang & Chuanyu Liu
Communications Earth & Environment  Published:25 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s43247-026-03680-z  Unedited version

Abstract

Chlorophyll in phytoplankton modulates upper-ocean heating by absorbing shortwave radiation, thereby affecting climate systems. However, how chlorophyll influences multi-year La Niña evolution—a key aspect of El Niño–Southern Oscillation diversity—remains largely unexplored. Using a coupled ocean physics–biogeochemical model, we reveal that chlorophyll patterns markedly modulate the anomalous zonal sea surface temperature gradient across the equatorial Pacific. In the western-central equatorial Pacific, increased surface chlorophyll enhances meridional advection and vertical mixing, sustaining cooling into the second year by ~8%. Conversely, reduced chlorophyll in the eastern equatorial Pacific allows deeper shortwave penetration, warming the subsurface; this subsequently promotes surface warming by ~45% via background upwelling. Additionally, the subsurface chlorophyll maximum further enhances eastern equatorial Pacific cooling, helping sustain second-year La Niña conditions. These findings identify phytoplankton-driven bio-feedback as a previously unrecognized mechanism reshaping multi-year La Niña processes.

1702地球物理及び地球化学
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