南極海が塩分濃度を増し、気候予測の核心に反する
気候科学における最も直感的な予測の一つは、「湿った地域はより湿り、乾いた地域はより乾く」というパラダイムである。海洋では、これは「塩分の濃い海域はより塩分が濃くなり、淡い海域はより淡くなる」という形で現れる。地球温暖化に伴い水循環が強化されるにつれ、蒸発量の多い亜熱帯域は塩分濃度が上昇し、降水量の多い極域は塩分濃度が低下するはずである。地球上で最も淡い大きな水域の一つである南極海は、年々塩分濃度が低下しているはずだった。
しかし、実際はそうではない。ウッズホール海洋研究所のLisan Yu氏とJohn Toole氏による新しい分析（Nature Communications、DOI: 10.1038/s41467-026-75775-2）は、南緯40度から50度の海面塩分濃度が2004年から2024年の間に10年あたり約0.03上昇したことを示している。気候モデルが予測する淡水化は確かに起きているが、その3倍の規模を持つ逆方向の力によって圧倒されているのだ。
原因：拡大する環流
原因は水循環ではなく海洋循環にある。南半球の亜熱帯環流、すなわち南太平洋、南大西洋、インド洋を横断して水を循環させる広大な時計回りの海流が、極方向に拡大している。拡大するにつれて、温暖で塩分濃度の高い亜熱帯水を、気候学的には淡水である緯度帯に移流させている。
Yu氏とToole氏は、2つの重要な海洋前線の移動を追跡した。実用塩分単位35の等塩分線で示される亜熱帯前線と、等塩分線34で示される亜南極前線である。2004年から2024年の間に、亜熱帯前線は10年あたり緯度0.46度で極方向に移動し、亜南極前線は10年あたり0.18度で移動した。亜熱帯前線が亜南極前線の2倍以上の速さで移動しているため、両者の間の回廊は狭まり、塩分濃度勾配が急峻化し、より塩分濃度の高い水がさらに南方へ侵入できるようになっている。
混合層塩分収支分析により、水平移流（塩分濃度の高い水が海域に物理的に移動すること）が支配的な項であり、表層淡水フラックスからの逆方向の寄与を約3倍上回ることが確認された。平たく言えば、海洋は雨や融解水が塩分を希釈するよりも速く、塩を南方に移動させているのである。
気候モデルへの影響
この発見が重要なのは、塩分濃度がしばしば水循環強化の診断指標として使用されるからである。ある海域が塩分濃度を増した場合、それは蒸発が降水量を上回っているためだと推論される。南極海のデータは、この推論が3倍もの誤差を含みうることを示している。
「循環駆動型の塩分濃度上昇は、海洋力学が淡水強制力を凌駕しうることを示しており、塩分濃度の傾向を水循環の直接的な指紋として解釈することに警告を発している」と著者らは記している。
これは気候モデルの評価に影響を及ぼす。モデルが南極海における観測された塩分濃度の傾向を再現しているとしても、それが誤った理由（正しい環流力学ではなく過剰な蒸発）によるものであれば、塩分濃度は正しくとも基礎となる物理は間違っており、炭素吸収、海氷、水塊形成などの他の変数の予測に影響を及ぼすことになる。
南半球環状モードの役割
環流の拡大自体は、南半球の風場の変化によって引き起こされている。南半球高緯度地域における支配的な気候変動パターンである南半球環状モード（SAM）は、過去20年間にわたって正の傾向を示しており、南極を取り巻く偏西風帯が強化され、極方向に収縮していることを意味する。これらの強化された偏西風が環流の拡大を駆動し、それが塩分濃度の高い水を南方に押し出しているのである。
SAMとの関連は、SAMの傾向が持続する限り、塩分濃度の上昇が続く可能性が高いことを意味する。気候モデルは、オゾン回復とCO2濃度の上昇によって駆動される温室効果ガス強制下でSAMが引き続き正の傾向を示すと予測しており、環流の拡大とそれによる塩分濃度上昇効果がさらに強化される可能性があることを示している。
海洋炭素吸収への影響
南極海は世界で最も重要な海洋炭素吸収源であり、毎年全球海洋が吸収する人為的CO2の約40パーセントを吸収している。塩分濃度は表層水の密度に影響を与え、それが混合の深さや炭素を貯蔵する深層水の換気に影響を及ぼす。
南極海の表層がより塩分濃度を増せば密度が高くなり、他の条件が同じであれば、鉛直混合が強化され、炭素吸収が促進される可能性がある。しかし、この関係は複雑であり、成層状態、海氷形成、生物生産性の変化はすべて塩分濃度シグナルと相互作用する。この研究は炭素収支への影響を定量化しようとは試みていないが、淡水化の仮定に依存する将来の南極海炭素吸収予測は修正が必要になる可能性があることを強調している。
今のところ、核心的な結果は、単純な気候ヒューリスティックスに関する教訓的な話である。「塩分の濃い海域はより塩分が濃くなる」という規則は、静的な世界では有用な近似である。しかし、海流と前線が移動する動的な海洋では、この規則は逆転しうるのである。
参考文献：Yu and Toole, 「Subtropical gyre expansion causes Southern Ocean salinification contrary to freshening predictions,」 Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-75775-2.
雅子 訳