フンボルト海流

フンボルト海流はペルー海流とも呼ばれ、南米の西海岸に沿って北に流れる冷たく塩分の低い 海流です。^[1]赤道方向に流れる東の境界海流で、沖合500〜1,000 km（310〜620マイル）まで広がります。フンボルト海流は、ドイツの博物学者アレクサンダー・フォン・フンボルトにちなんで名付けられましたが、フンボルトより250年前にホセ・デ・アコスタによって発見されました。 ^{[2] 1846年、フォン・フンボルトは著書}「コスモス」で冷水流の測定値を報告しました。^[1]

この海流はチリ南部（南緯45度前後）からペルー北部（南緯4度前後）まで伸びており、そこで冷たい湧昇水が暖かい熱帯海水と交差して赤道前線を形成している。^[1] ペルー沖の南緯5度付近の海面水温は16℃（61℉）まで下がる。^[3]これは熱帯海域では非常に珍しいことで、他のほとんどの地域では水温が25℃（77℉）を超えている。湧昇によって表面に栄養分が運ばれ、それが植物プランクトンを支え、最終的に生物の生産性を高める。^[1]

フンボルト海流は生産性の高い生態系で、最も生産性の高い東部境界海流システムです。^[4]全世界の海洋魚類漁獲量の約18～20%を占めています。漁獲される魚種は主に遠洋性で、イワシ、アンチョビ、アジなどです。このシステムの高い生産性は、海洋哺乳類（アザラシや鯨類）や海鳥だけでなく、他の重要な漁業資源も支えています。定期的に、システムの生産性を高める湧昇はエルニーニョ南方振動（ENSO）現象によって妨げられ、社会的、経済的に大きな影響を及ぼすことがよくあります。

フンボルト氷河はチリ、ペルー、エクアドルの気候にかなりの冷却効果をもたらしています。また、チリ北部のアタカマ砂漠とペルー沿岸地域の乾燥、およびエクアドル南部の乾燥にも大きく関与しています。海流によって海気は冷却されるため、降水量の増加にはつながりません (雲や霧は発生しますが)。

貿易風はフンボルト海流循環の主な原動力である。^[1]このシステムの変動は、熱帯収束帯と北の貿易風の間の緯度シフトによって引き起こされる。中緯度の南太平洋高気圧内のシフト、サイクロン嵐、南偏西風の南方への移動もシステムの変化に寄与する。チリ中央沖の大気の変動は、海洋境界層と沿岸山脈の間に閉じ込められた沿岸低気圧の悪化によって強化される。これは南緯27度から南緯42度にかけて極方向で顕著である。^[1]

海洋上層を占めるフンボルト海流は、亜熱帯環流の外れに沿って、淡水で冷たい亜南極表層水を北上させながら赤道方向に流れている。^[1]海流の主流はペルー南部で沖合に逸れ、弱い支流は赤道方向に流れ続ける。南緯18度付近で、淡水で冷たい水が、温かく塩分の高い亜熱帯表層水と混ざり始める。この衝突により部分的な沈み込みが生じる。この地域では、赤道に沿って東に流れる赤道潜流(EUC) が、極方向に移動するペルー・チリ潜流 (PCU) に流れ込む。^[1]

チリ中部の沖合には、高い渦運動エネルギーを特徴とする沿岸遷移帯（CTZ）があります。^[1]このエネルギーは、沖合600～800 km（370～500マイル）に及ぶ中規模渦を形成します。CTZの境界内には3つの異なる領域があります。

1. ペルー沖（南緯10～15度）の広い範囲でクロロフィルaの濃度が高い。
2. チリ沖（南緯30度）の広い範囲でクロロフィルaの濃度が高く、
3. チリ北部の海岸沖の狭い範囲でクロロフィルaの濃度が高い（モンテシーノとランゲ 2008）。クロロフィルaの濃度が高いのは、一般的に海岸から50km以内である。^[1]

ペルー沖で方向転換するフンボルト海流系の支流は、システム内の換気を減少させます。^[1]この換気の欠如は、海面下から中層に形成される強力な酸素極小帯(OMZ)の主な要因です。北部では、EUC が OMZ を換気し、南部では PCU が低酸素水を南のチリ北部に向けて移流させます。 ^[1]この OMZ は、世界の海洋で 4 番目に大きい恒久的低酸素帯です。面積は約 2.18 ± 0.66 × 10 ⁶ km ³です。この帯の中心はペルー沖にあり、約 100 m (330 フィート) から 600 m (2,000 フィート) に達する浅い上部境界を形成しています。^[1] OMZ に寄与するもう 1 つの要因は、一次生産資源の沈下と劣化です。^[3]

その結果、OMZ は多くの生物を栄養素と酸素が得られる表面近くに留まらせます。^[3]浅い OMZ の存在は、水柱内の動物プランクトンの移動を制限します。0～600 m (0～1,969 フィート) の間で、多くの動物プランクトン種が OMZ 内のこの空間を占めます。これにより、有光層と OMZ の間でかなりの炭素交換が可能になります。動物プランクトンの総バイオマスの 75% が OMZ に出入りします。OMZ は、低酸素状態でも生息できる生物の避難所としても機能します。^[3]

沿岸湧昇は、フンボルト海流の高い生物生産性に寄与する主な要因です。^[1]海流内の湧昇は、システム全体で均一ではありません。この海流によって、3つの注目すべき湧昇サブシステムが生成されます。

1. チリでは、1月から3月にかけて亜熱帯高気圧の中心が移動するため、春と夏にのみ季節的な湧昇が見られる。
2. 湧昇する「影」は生産性は低いが、チリ北部とペルー南部では依然として大きく、
3. ペルーでは年間を通じて湧昇が非常に活発である。^[1]南緯35度から15度の間に確認される湧昇の影は、沿岸に衝突する貧栄養性の亜熱帯循環によって生じる。これにより、狭いが非常に生産性の高い湧昇帯が形成される。^[1]

フンボルト海流には湧昇帯があるため、生物多様性は極めて高い。フンボルト海流はクラス I の高生産型（>300 gC/m ^{2 /年）生態系とみなされている。この海流には、}プランクトン、軟体動物、ウニ、甲殻類、魚類、海洋哺乳類など、さまざまな生物が生息している。 ^[1]食物連鎖は植物プランクトンから始まります。フンボルト海流の環境は、これらの生物が繁栄するのに最適です。これにより、より大きな生物がこの地域に引き寄せられるという連鎖反応が起こります。

フンボルト海流は、世界で最も成功した商業漁業のいくつかを生み出している。[ 1 ^]主な漁獲物は、イワシ、アンチョビ、サバ、メルルーサ、イカなどである。アンチョビの3つの主要な資源は、フンボルト海流システム内の南緯4度から南緯42度の間に分布している。ペルー中北部の漁業は、主にアンチョビの1つの資源で構成されている。イワシ、マサバ、カツオもペルーでは一般的な漁獲物であるが、それほど目立っていない。^{[1]ペルー南部とチリ北部は、主要なイワシ漁場である。他の一般的な資源には、第2のアンチョビ資源、}アジ、マグロ、メカジキがある。アンチョビ、マサバ、イワシは、チリ中部の主な商業資源である。

アンチョビは、海岸近くの比較的最近湧昇した海域に生息しています。一方、イワシは、通常、沖合で生息しています。^[1]季節的な湧昇は、イワシとアンチョビの産卵行動に大きな役割を果たしています。冬の終わりに産卵することで、卵と幼生の生存率が大幅に向上します。これは、穏やかな湧昇により乱流が低下し、沖合のエクマン流が弱まるためです。これら2種の魚は、気候変動やエルニーニョなどの環境イベントに関連して個体群移動を経験します。これは、それぞれの種の生息地の利用可能性の変化によるものです。アンチョビは、海洋哺乳類、海鳥、大型魚の食事の重要な要素です。これらの個体群の移動は、最終的にフンボルト海流システム内のエネルギー処理の変化を引き起こします。^[1]

ジャックサバ（ジュレル）は、フンボルト海流システムで2番目に大きい漁業です。^[1]ペルーのアンチョビと同様に、この種は単一の資源で構成されていると考えられています。ジュレルはストラドリング種です。つまり、この種は200マイルの経済的排他的水域の内外両方に生息しています。ジュレルは、アンチョビ資源にかかる圧力を軽減するために、1970年代に重要な漁業になりました。しかし、1980年代には、ジュレルは加入量の少なさと乱獲により個体数が減少しました。1998年にジュレル漁業の制限が課され、個体数は再増加しました。2002年以来、ジュレルの個体数は完全に搾取されています。^[1]

1993年から2008年にかけて、ペルーのメルルーサ漁業は大幅に減少しました。^[1]これは、乱獲、環境ストレス、繁殖能力の低下が原因でした。チリ中南部のメルルーサの漁獲量は10万トンを超えましたが、2007年には4万トンに減少しました。^[1]

フンボルト海流システムの生産性は、エルニーニョ現象とラニーニャ現象の影響を強く受けます。^[1] エルニーニョ現象が発生すると、サーモクラインとOMZの上部領域は600メートル以上に深くなります。これにより窒素が失われ、炭素の輸出が減少します。エルニーニョ現象により、極に向かう海流の速度も増加します。エルニーニョが発生しない年は、栄養分含有量が高く、脱窒などのプロセスによる窒素の循環、炭素の輸出の増加、再鉱化により、生産性は非常に高くなります。^[1]

エルニーニョ現象が発生すると、魚の豊かさと分布が著しく影響を受け、資源の激減や連鎖的な社会的・経済的影響につながることが多い。これらの現象は、イワシとカタクチイワシが生態系の優勢種として定期的に入れ替わるという連続的な変化を引き起こした。これらの種の変化は、漁業やそのシステムで漁業を行っている国の経済に悪影響を及ぼす可能性がある。ペルーのカタクチイワシ漁業は1960年代に活況を呈していた。^[3] 1970年には、漁獲量が年間1200万トンを超えたと報告された。これは世界の漁獲量の20％を占めていた。1972年にエルニーニョ現象が発生し、カタクチイワシの個体数が激減した。しかし、その後15～20年間でイワシの個体数は劇的に増加した。その結果、この「体制転換」の中でイワシ漁業が成長した。^[3]

 この記事には、Humboldt current. NOAAのパブリック ドメインの資料が組み込まれています。

• 「フンボルトの生物多様性を一緒に守ろう」IW:Learn 2023年11月23日2023年11月24日閲覧。