海洋環流

海洋学において、環流（/ ˈ dʒ aɪər /）とは、特に大きな風の動きを伴う海洋表面の循環流の大規模なシステムを指します。環流はコリオリの力によって引き起こされ、惑星の渦度、水平摩擦、垂直摩擦が風の応力渦（トルク）から循環パターンを決定します。^[1]

環流は、大気や海の中のあらゆる種類の渦を指すことができ、^[2]人間が作り出したものも含みますが、陸上海洋学では主要な海洋システムを指すのに最も一般的に使用されます。

最も大きな海洋環流は風によって生じており、その位置と動態は、熱帯では東風、中緯度では西風という、地球全体の優勢な風のパターンによって制御されています。これらの風のパターンにより、風圧渦が発生し、亜熱帯ではエクマン揚水（沈降をもたらす）が、亜極地域ではエクマン吸引（湧昇をもたらす）が促進されます。^[3]エクマン揚水により、環流の中心の海面高度が上昇し、亜熱帯環流では高気圧性の地衡流が発生します。[3]エクマン吸引により、亜極環流では海面高度が低下し、低気圧性の地衡流が発生します。^{[3 ]}

風によって生じる海洋環流は非対称で、西側の境界では流れが強く、内部では流れが弱い。環流の大部分に見られる弱い内部流は、渦位が保存される結果である。浅水方程式（水平方向の長さスケールが垂直方向の長さスケールよりもはるかに大きいため、流域スケールの流れに適用可能）では、渦位は相対的（局所的）渦度 （ゼータ）、惑星渦度、および深さの関数であり、物質微分に対して保存される：^[4]${\displaystyle \zeta}$ ${\displaystyle f}$${\displaystyle H}$

${\displaystyle {D \over Dt}\left({\frac {\zeta +f}{H}}\right)=0}$

亜熱帯海洋環流の場合、エクマンポンプ作用により、水が環流の中心に集まり、水塊が圧縮される。この結果、 が減少するため、渦度保存則により分子も減少する。^[5]流域規模の海洋環流では相対的な渦度が小さいことを認識することで、さらに単純化できる。つまり、渦度の局所的な変化では の減少を説明できない。^[5]したがって、水塊はそれに応じて惑星の渦度を変化させる必要がある。惑星の渦度を減少させる唯一の方法は、水塊を赤道方向に移動させることであるため、亜熱帯環流の大部分では弱い赤道方向の流れが見られる。ハラルド・スヴェルドラップは1947年の論文「傾圧海洋における風駆動流」でこの現象を定量化し、^[6]その中で（深度積分）スヴェルドラップバランスは次のように定義されています。^[7]${\displaystyle H}$${\displaystyle \zeta +f}$${\displaystyle \zeta}$${\displaystyle H}$${\displaystyle f}$

${\displaystyle fV_{g}=\beta \rho w_{E}}$

ここで、は子午線方向の質量輸送（正の北）、はロスビーパラメータ、は水の密度、は風応力カールによる垂直エクマン速度（正の上向き）です。この式から、負のエクマン速度（亜熱帯環流におけるエクマンポンプなど）の場合、子午線方向の質量輸送（スベルドラップ輸送）は北半球（ ）で負（南、赤道方向）になることが明確にわかります。逆に、正のエクマン速度（亜極環流におけるエクマン吸引など）の場合、北半球でスベルドラップ輸送は正（北、極方向）になります。 ${\displaystyle V_{g}}$${\displaystyle \beta}$${\displaystyle \rho}$${\displaystyle w_{E}}$${\displaystyle f>0}$

スヴェルドラップ均衡が主張するように、亜熱帯海洋環流は赤道方向への弱い流れを持ち、亜極海洋環流はほとんどの領域で極方向への弱い流れを持つ。しかし、質量バランスを保つためには、スヴェルドラップ輸送に逆らう何らかの戻り流が存在する必要がある。^[9]この点では、スヴェルドラップの解は不完全であり、この戻り流を予測するメカニズムがない。^[9]ヘンリー・ストンメルとウォルター・ムンクの貢献により、環流の戻り流は強化された西境界流を通じて行われることが示され、この問題が解決された。^{[10] [8]}ストンメルの解は、必ずしも成層海洋では物理的ではない摩擦底境界層に依存している（流れが常に底まで伸びるわけではない）。^[5]

ムンクの解法は、代わりに還流と盆地の側壁との間の摩擦に依存している。^[5]これにより、2つのケースが考えられる。1つは還流が西側の境界にある場合（西境界流）で、もう1つは還流が東側の境界にある場合（東境界流）である。西境界流の解が東境界流の解よりも優れているという定性的な議論は、やはり渦度保存則を通じて得られる。再び亜熱帯北半球環流の場合を考えると、還流は北向きでなければならない。北向きに移動する（惑星の渦度が増加する）ためには、システムに対する正の相対渦度の源がなければならない。浅水システムの相対渦度は次の式で表される。^[11]${\displaystyle f}$

${\displaystyle \zeta ={\partial v \over \partial x}-{\partial u \over \partial y}}$

ここでもは子午線速度で、は帯状速度です。北向きの戻り流という意味では、帯状成分は無視され、相対渦度には子午線速度のみが重要です。したがって、この解では、相対渦度を増加させ、北半球亜熱帯環流で有効な北向きの戻り流を得るために、 が必要です。^[5]${\displaystyle v}$${\displaystyle u}$${\displaystyle \partial v/\partial x>0}$

境界での摩擦により、流れの速度は、境界層内で最大北向き速度に達し、境界から遠く離れた南向きのスベルドラップ輸送解に減衰する前に、側壁でゼロになる必要があります。したがって、条件は、東側境界摩擦層が強制するため、西側境界摩擦層を介してのみ満たされます。^[5]南半球の亜熱帯環流と、いずれかの半球の亜極環流について同様の議論を行うことができ、結果は同じであることがわかります。つまり、海洋環流の戻り流は常に西側境界流の形をとります。 ${\displaystyle \partial v/\partial x>0}$${\displaystyle \partial v/\partial x<0}$

西境界流は、はるかに狭い領域で、内部スベルドラップ輸送と同じオーダーの水を輸送する必要がある。これは、西境界流が内部流よりもはるかに強いことを意味し、^[5]「西方強化」と呼ばれる現象です。

世界の海洋には、北大西洋環流、南大西洋環流、インド洋環流、北太平洋環流、南太平洋環流の 5 つの主要な亜熱帯環流があります。亜熱帯環流はすべて高気圧性であり、北半球では時計回りに回転しますが、南半球では反時計回りに回転します。これはコリオリの力によるものです。亜熱帯環流は通常、西向きに流れる赤道流、極向きに流れる狭く強い西境界流、中緯度を東向きに流れる流、赤道向きに流れる弱く広い東境界流の 4 つの流れで構成されます。

北大西洋環流は、北半球の大西洋、南は熱帯収束帯 (ITCZ)と北はアイスランドの間に位置しています。北赤道海流は暖かい海水を西にカリブ海に運び、北大西洋環流の南端を形成します。これらの海水はカリブ海に到達すると、メキシコ湾の暖かい海水と合流し、西の境界海流であるメキシコ湾流を形成します。この海流はその後、北東に向かいヨーロッパに向かい、北大西洋海流を形成します。カナリア海流はヨーロッパと北アフリカの西海岸に沿って南に流れ、環流の循環を完了します。環流の中心はサルガッソー海で、サルガッソー海藻が密集しているのが特徴です。^[12]

南大西洋環流は、大西洋の南半球に位置し、北は熱帯収束帯、南は南極周極海流の間に位置する。南赤道海流は南アメリカに向かって西に水を運び、南大西洋環流の北の境界を形成する。ここで水は南大西洋環流の西の境界海流であるブラジル海流に乗って南へ移動する。南極周極海流は環流の南の境界と環流循環の東向き成分の両方を形成する。最終的に水はアフリカ西海岸に到達し、東の境界であるベンゲラ海流の一部として海岸沿いに北へ運ばれ、環流循環が完了する。ベンゲラ海流は、太平洋のエルニーニョ現象に相当する大西洋のベンゲラニーニョ現象を経験し、ベンゲラ湧昇帯における一次生産力の低下と相関している。^[13]

インド洋にあるインド洋環流は、南大西洋環流と同様に、北は赤道収束帯、南は南極周極海流に接している。南赤道海流は、赤道に沿って西にアフリカ東海岸に向かって流れ、インド洋環流の北の境界を形成している。アフリカ沿岸では、南赤道海流はマダガスカルによってモザンビーク海峡を南に流れるモザンビーク海流と、マダガスカル東海岸に沿って南に流れる東マダガスカル海流に分かれており、どちらも西境界海流である。マダガスカルの南で2つの海流が合流してアガラス海流を形成する。^[14]アガラス海流は南に流れ、インド洋環流の南端で東に流れる南極周極海流と合流する。アフリカ大陸がインド洋環流ほど南に伸びていないため、アガラス海流の水の一部は大西洋に「漏れ出し」 、地球規模の熱塩循環に潜在的に重要な影響を及ぼす。^[15]環流の循環は、環流の東の境界を形成する 北に流れる西オーストラリア海流によって完了する。

地球上で最も大きな生態系の 1 つである北太平洋環流 [16] は、南は^熱帯収束帯に接し、北はおよそ北緯 50 度まで広がっています。北太平洋環流の南の境界では、北赤道海流が赤道に沿って西に流れ、東南アジアに向かいます。黒潮は北太平洋環流の西境界海流で、日本沿岸に沿って北東に流れています。およそ北緯 50 度で流れは東に向きを変え、北太平洋海流になります。北太平洋海流は東に流れ、最終的に北米西海岸付近で北向きのアラスカ海流と南向きのカリフォルニア海流に分岐します^[17]。アラスカ海流は亜極アラスカ環流の東境界海流であり^[18]、カリフォルニア海流は北太平洋環流の循環を完了する東境界海流です。北太平洋環流内には、プラスチック廃棄物の集中が進んでいる太平洋ゴミベルトがあります^[19]。

南太平洋環流は、北太平洋環流と同様に、地球上で最大の生態系の一つであり、その面積は世界の海面面積の約10％を占める。^[20]この広大な領域内には、地球上ですべての大陸の陸地から最も遠い場所であるポイント・ネモがある（最も近い陸地から2,688 km離れている）。 ^[21]この環流の遠隔性はサンプルの採取を複雑にし、この環流は歴史的に海洋学データセットで十分にサンプル採取されていない。^{[22] [23]}南太平洋環流の北の境界では、南赤道海流が西に東南アジアとオーストラリアに向かって流れる。そこで南に向きを変え、西の境界海流である東オーストラリア海流に入る。南極周極海流は再び水を東に戻す。流れは南アメリカ西岸に沿って北に向きを変え、東の境界海流であるフンボルト海流に入り、南太平洋環流の循環を完了する。北太平洋環流と同様に、南太平洋環流も中心付近にプラスチック廃棄物の集中が見られ、南太平洋ゴミベルトと呼ばれています。1988年に初めて記述された北太平洋ゴミベルトとは異なり、^[19]南太平洋ゴミベルトは2016年に発見された比較的最近のものです^[24]（南太平洋環流が極めて遠隔地にあることを証明しています）。

亜極環流は高緯度（約60°）で形成される。表面風と海水の循環はサイクロン性で、北半球では反時計回り、南半球では時計回りで、持続的なアリューシャン低気圧やアイスランド低気圧などの低気圧の周りを回る。この地域の風応力渦がエクマン吸引を引き起こし、深層から栄養分に富んだ水が湧き上がる。 ^[25]

南半球の亜極循環は、南極海を分断する大きな陸地がないため、南極周極海流が支配的である。ウェッデル海とロス海には、ウェッデル環流とロス環流という小さな環流があり、時計回りに循環している。

北大西洋に位置する北大西洋亜極環流は、表層水が反時計回りに回転するのが特徴です。これは、地球規模の海洋コンベアベルトシステムで重要な役割を果たし、気候と海洋生態系に影響を与えています。^[26]この環流は、南からの暖かく塩分の多い水と北からの冷たく淡水の収束によって駆動されます。これらの水が出会うと、暖かく密度の高い水は軽く冷たい水の下に沈み、複雑な循環パターンが始まります。北大西洋亜極環流は、北大西洋全体に熱と栄養素を再分配し、気象パターンに影響を与え、多様な海洋生物を支えているため、気候調節に大きな影響を及ぼします。さらに、環流の強さと循環の変化は、地域の気候変動に影響を与える可能性があり、より広範な気候変動の傾向によって影響を受ける可能性があります。^[26]

大西洋南北循環（AMOC）は、熱と淡水の輸送を通じて、地球の気候システムの重要な要素です。^[26]北大西洋亜極環流は、AMOCが混合と水塊の変化を通じて活発に発達し、形成されている領域にあります。それは、海洋によって北に輸送された大量の熱が大気中に放出され、それによって北西ヨーロッパの気候が変化する領域です。^[27]北大西洋亜極環流は、一連の盆地を伴う複雑な地形をしており、その中で大規模な循環はサイクロン境界流と内部再循環によって特徴付けられます。北大西洋海流は、メキシコ湾流の延長から発生し、東に向きを変え、北緯約45°Nから55°Nの間の広い帯で大西洋を横断し、北大西洋亜極環流の南の境界を形成します。北大西洋海流にはいくつかの支流があり、ビスケー湾、ロッコール・トラフ、アイスランド海盆、イルミンガー海の東部環流域に流れ込んでいます。北大西洋海流の一部はノルウェー海に流れ込み、一部は亜極環流の境界流内で再循環しています。^[26]

ロス環流は、ロス海のすぐ外側、南極を取り囲む南極海にあります。この環流は、風、地球の自転、海底の形状の複合的な影響によって、表層水が時計回りに回転するのが特徴です。この環流は、南極海の熱、栄養素、海洋生物の輸送に重要な役割を果たし、海氷の分布に影響を与え、地域の気候パターンに影響を与えています。

南極のロス海は、異なる水塊の混合と氷圏との複雑な相互作用によって高密度の水が生成・輸出され、地球規模で影響を及ぼす地域である。^[28]これにより、南極周極海流の暖かい水がロス海大陸棚に近づくのが制御され、氷棚が溶けて海面が上昇する可能性があります。^[29]南東太平洋/アムンゼン-ベリングスハウゼン海の海面気圧が深くなると、エクマン吸引によってロス環流の北側の海面高度を下げるサイクロン循環セルが発生します。北側の海面高度が相対的に低下すると、ロス環流の外側の境界が北東方向に拡大しやすくなります。さらに、環流は南境界上の西向きの海洋応力異常によって強化されます。南向きのエクマン輸送異常により、大陸棚上の海面高度が上昇し、斜面横断圧力勾配が増大して西向きの通過流が加速する。海面気圧中心は、その位置と強さに応じて、ロス環流輸送または通過流に大きな影響を与える可能性がある。この環流は、南極の縁辺海域、南極周極海流、および季節的に強い海氷が覆う介在する環流の間の南極海の相互作用に大きな影響を与え、気候システムに大きな役割を果たしている。^[30]

ロス海は地球最南端の海であり、アメリカのマクマード基地とイタリアのズッケリ基地がある。この環流は南極研究のための世界で最も著名な2つの研究基地の近くに位置しているにもかかわらず、ロス環流は世界で最もサンプル採取が少ない環流の一つである。^[31]

ウェッデル環流は、ウェッデル海のすぐ外側、南極を取り囲む南極海にあります。風、地球の自転、海底地形の複合的な影響により、表層水が時計回りに回転するのが特徴です。^[32]ロス環流と同様に、ウェッデル環流は南極海の熱、栄養素、海洋生物の移動に重要な役割を果たしています。ウェッデル環流の挙動と変動に関する洞察は、南半球の海洋プロセスの相互作用とそれが地球の気候システムに与える影響を理解するために不可欠です。^[32]

この環流は、南極周極海流と南極大陸棚の相互作用によって形成される。^[33]ウェッデル環流（WG）は、地球規模の海洋循環と大気とのガス交換に重要な役割を果たす南極周極海流の南にある南極海の主要な海洋学的特徴の1つである。^{[33] WGは、南極海の大西洋セクター、南緯55～60°の南、西経60°から東経30°の間に位置する（ディーコン、1979年）。}ウェッデル海があるウェッデル深海平原に広がり、東はエンダービー深海平原まで伸びている。^[33]

高気圧性のボーフォート環流は、カナダ海盆の主な循環であり、北極海の西部と北部の最大の淡水貯留層です。^{[34]環流は、}ボーフォート海内の大規模で準永久的な表層水の反時計回りの回転が特徴です。この環流は、北極圏内の熱、栄養素、海氷の輸送に重要なメカニズムとして機能し、海洋環境の物理的および生物学的特性に影響を与えています。海氷群によって媒介されるこの地域の負の風応力カールにより、エクマンポンプ、等密度面の沈下、および海洋の上部数百メートルでの約20,000 km3の淡水の貯蔵がもたらされます。^[35]環流は、平均的な年間サイクルで南の風からエネルギーを獲得し、北でエネルギーを失います。秋の強い大気循環は、広い範囲の開水域と相まって、風圧が表面の地衡流に直接影響を与えることを示しています。^[36]ボーフォート環流とトランスポーラドリフトは、北極海を横切って海氷を輸送する役割の関係により相互に関連しています。淡水の分布に対するそれらの影響は、世界の海面上昇と気候ダイナミクスに広範囲に影響を及ぼします。

環流は、世界各地の位置によって、生物生産性が高い地域にも低い地域にもなり得る。環流はそれぞれ独自の生態学的プロファイルを持っているが、支配的な特徴によって地域ごとにグループ化することができる。一般的に、エクマン吸引によって湧昇を促す低気圧性環流（亜極性環流など）の生産性は高く、エクマンポンプ作用によって沈降を促す高気圧性環流（亜熱帯性環流など）の生産性は低いが、季節や地域によって異なる可能性がある。^[37]

亜熱帯環流は、生命がほとんど存在しない乾燥した陸地の砂漠を指して、「海洋砂漠」または「生物学的砂漠」と呼ばれることもあります。 ^[38]亜熱帯温帯環流は貧栄養性である ため、海洋の単位面積あたりの生産量が最も少ない海域の 1 つです。^[37]亜熱帯環流で発生する水の沈降により、栄養分が海洋の深部まで運ばれ、表層水から除去されます。有機粒子は重力沈降によって表層水から除去されることもあります。この場合、粒子は重すぎて水柱に浮遊したままでいられません。^[39]しかし、亜熱帯環流は海洋表面の 60% を覆っているため、単位面積あたりの生産量が比較的低いことは、地球の広大な地域を覆うことで補われています。^[40]つまり、亜熱帯環流は生産性が比較的低く、栄養分も少ない地域であるにもかかわらず、海洋生産量全体に貢献する上で大きな役割を果たしているということです。^{[41] [42]}

亜熱帯の環流とは対照的に、亜極の環流は風の応力カールによって駆動されるエクマン吸引湧昇により、多くの生物活動を起こす可能性がある。^[43]北大西洋の亜極の環流は、季節や嵐のパターンに従って「ブルームとクラッシュ」のパターンを示す。北大西洋で最も生産性が高いのは、日照時間が長く栄養分が多い北半球の春である。これは、植物プランクトンのブルームがほとんど発生せず、呼吸のパターンが北大西洋よりも時間を通じて一貫している亜極北太平洋とは異なる。^[37]

海洋における一次生産は、栄養素の存在と太陽光の利用可能性に大きく依存しています。ここで栄養素とは、窒素、硝酸塩、リン酸塩、ケイ酸塩を指し、これらはすべて海洋で起こる生物地球化学プロセスにおいて重要な栄養素です。 ^[44]化学プロセスを説明するために、さまざまな栄養素の利用可能性を相互に関連付ける一般的な方法は、レッドフィールド、ケッチャム、リチャーズ（RKR）方程式です。この方程式は、光合成と呼吸のプロセスと、関連する栄養素の比率を説明します。^[45]

光合成と呼吸のRKR方程式:

${\displaystyle {\ce {106CO2 +16HNO3 +H3PO4 +122H2O ->(CH2O)106(NH3)16H3PO4 +138O2}}}$^[45]

RKR方程式の左側の栄養素と太陽光の正しい比率があれば、光合成が行われ、プランクトン（一次生産）と酸素が生成されます。通常、生産を制限する栄養素は窒素とリンであり、窒素が最も制限的です。^[45]

亜熱帯環流の表層水における栄養分の不足は、前述のようにこれらの領域で発生する粒子の強い沈降と沈下と関係している。しかし、これらの環流内には依然として栄養分が存在する。これらの栄養素は、垂直輸送だけでなく、環流前線を横切る横方向の輸送からももたらされる可能性がある。この横方向の輸送は、沈降と粒子の沈下による栄養素の大きな損失を補うのに役立つ。^[46]しかし、硝酸塩が制限されている亜熱帯環流における硝酸塩の主な発生源は、物理的要因ではなく、生物学的要因によるものである。亜熱帯環流中の窒素は主に窒素固定細菌によって生成され、^[47]亜熱帯環流の貧栄養水域のほとんどに共通している。^[48]これらの細菌は大気中の窒素を生物が利用可能な形に変換する。

アラスカ環流と西部亜北極環流は、窒素やリンが制限された環境ではなく、鉄が制限された環境です。この地域は、鉄の供給をアラスカ州や近くの他の陸地から吹き飛ばされる塵に依存しています。^[49]窒素やリンではなく鉄に制限されているため、高栄養低クロロフィル地域として知られています。^{[50] [51]}高栄養低クロロフィル地域での鉄の制限により、そこに生息する小さなプランクトンの個体群によって栄養素が除去されないため、水は他の栄養素が豊富です。^[52]

北大西洋亜極環流は、海洋の二酸化炭素排出メカニズムの重要な部分です。この地域の植物プランクトン群集の光合成は、季節的に表層水の二酸化炭素を枯渇させ、一次生産を通じて二酸化炭素を除去します。^[53]この一次生産は季節的に発生し、夏に最も多く発生します。^[54]一般的に、春は冬の間に課せられた光制限が解除され、利用可能な栄養素のレベルが高いため、光合成にとって重要な時期です。しかし、北大西洋亜極環流では、春の生産性は予想レベルと比較して低いです。この低い生産性は、植物プランクトンが夏季よりも光の利用効率が低いためであると仮定されています。^[54]

海洋の環流には通常5～6の栄養段階がある。栄養段階の数を制限する要因は植物プランクトンの大きさであり、栄養が限られた環流では植物プランクトンの大きさは一般的に小さい。低酸素層では貧栄養生物が植物プランクトンの大部分を占める。^[55]

中間レベルでは、小魚類とイカ類（特にオオイカ類）が遊泳生物量の大部分を占めています。これらは、低栄養段階から高栄養段階へのエネルギー輸送に重要な役割を果たしています。一部の環流では、オオイカ類は多くの動物の食事の主要部分を占めており、大型海洋生物の存在を支えています。^[37]

先住民族の伝統的生態学的知識は、先住民族が本来の管理者として土地や水と独自の関係を持っていることを認識している。これらの関係により、伝統的知識は各個人、各コミュニティ、各管理者にとって異なる意味を持つため、TEK を定義することは困難である。国連先住民族の権利に関する宣言は、「先住民族の知識、文化、伝統的慣習を尊重することは、持続可能で公平な開発と環境の適切な管理に貢献する」ことを読者に思い出させることで始まる^[56] 。この知識を収集して保存する試みは、過去 20 年間にわたって行われてきた。先住民族知識ソーシャル ネットワーク (SIKU) https://siku.org/、Igliniit プロジェクト、^[57]、ウェールズ イヌピアック海氷ディレクトリなどの複合企業は、地球の気候、海洋学、社会の傾向に関する先住民族の考えを取り入れ、文書化する上で大きな進歩を遂げてきた。

一例として、古代ポリネシア人がどのようにして現代のポリネシアからハワイやニュージーランドまで太平洋を発見し、旅したかが挙げられます。航海士は星、風、海流を利用して、海上の位置と向かう方向を把握していました。^[58]これらの航海士は北太平洋の環流を作り出す太平洋の海流に精通しており、この航海方法は今日まで続いています。^[59]

もう一つの例は、ポリネシアから来たニュージーランドの先住民族であるマオリ族に関するものである。彼らの生活様式と文化は海と強いつながりがある。マオリ族は、海はすべての生命の源であり、タンガロアと呼ばれるエネルギーであると信じています。このエネルギーは、強い海流、穏やかな海、荒れ狂う嵐など、さまざまな形で現れる可能性があります。^[60]マオリ族は、南極海と南極海での航海の豊かな口承史と、氷と海のパターンに関する深い理解を持っています。現在行われている研究プロジェクトは、これらの口承史を統合することを目的としています。^[61]ニュージーランドの海洋研究において、TEKと西洋の科学を統合する取り組みが行われています。^[62]追加の研究努力は、先住民族の口承史を収集し、先住民族の知識をニュージーランドの気候変動適応慣行に取り入れ、マオリ族や他の先住民族コミュニティに直接影響を与えることを目的としています。^[63]

海洋循環は熱と水資源を再分配し、地域の気候を決定します。たとえば、亜熱帯環流の西側支流は低緯度から高緯度に向かって流れ、比較的暖かく湿った空気を隣接する陸地に運び、温暖で湿潤な気候をもたらします (例: 中国東部、日本)。対照的に、亜熱帯環流の東側境界流は高緯度から低緯度に向かって流れ、比較的寒く乾燥した気候になります (例: カリフォルニア)。

現在、亜熱帯海洋環流の中心は両半球とも 30° 付近にあります。しかし、その位置は常にその場所にあったわけではありません。衛星観測による海面高度と海面温度のデータは、過去数十年間に世界の主要な海洋環流がゆっくりと高緯度に向かって移動していることを示唆しています。このような特徴は、人為的な地球温暖化による気候モデルの予測と一致しています。^[64]古気候の再構築では、過去の寒冷気候期間、つまり氷河期には、西方境界流 (亜熱帯海洋環流の西支流) の一部が現在の位置よりも赤道に近かったことも示唆されています。 ^{[65] [66]}これらの証拠は、地球温暖化が大規模な海洋環流を高緯度に向かって押し進める可能性が非常に高いことを示唆しています。^{[67] [68]}

ゴミベルトとは、海流の影響と人間によるプラスチック汚染の増加によって生じた海洋ゴミ粒子の渦巻き状のことです。人間が引き起こしたこれらのプラスチックやその他のゴミの集まりは、海洋生物に影響を与え、有毒化学物質で海洋を汚染し、温室効果ガスの排出に寄与するなど、生態系や環境問題の原因となっています。海洋ゴミは水に浮かぶと、移動するようになります。漂流物は風に吹かれたり、海流の流れに沿って運ばれたりして、海流が最も弱い海洋渦巻きの真ん中に行き着くことがよくあります。

ゴミの塊の中では、廃棄物は固まっておらず、そのほとんどは海面近くにあるものの、水深30メートル（100フィート）以上のところまで見つかることがあります。^{[69]ゴミの塊には、}マイクロプラスチックや小規模なプラスチックペレットによる汚染から、漁網や洪水や船舶の遭難で失われた消費財や電化製品 などの大きなものまで、さまざまな大きさのプラスチックや破片が含まれています。

ゴミベルトは、人間のゴミ収集システムからプラスチックが広範囲に流出したために拡大している。国連環境計画は、「海洋1平方マイルあたり」約「46,000個のプラスチック片」があると推定している。^[70]海洋プラスチック汚染の排出国上位10カ国は、多い順に、中国、インドネシア、フィリピン、ベトナム、スリランカ、タイ、エジプト、マレーシア、ナイジェリア、バングラデシュであり、^[71]主に揚子江、インダス川、黄河、海河、ナイル川、ガンジス川、珠江、アムール川、ニジェール川、メコン川を通じて、「世界の海に到達するプラスチックの90％」を占めている。^{[72] [73]アジアは、管理が不十分な}プラスチック廃棄物の主な発生源であり、中国だけで240万トンを占めている。^[74]

これらの中で最もよく知られているのは、海洋ゴミとプラスチックの密度が最も高い太平洋ゴミベルトです。太平洋ゴミベルトには、西部ゴミベルトと東部ゴミベルトの2つの大規模な堆積物があり、前者は日本沖、後者はカリフォルニアとハワイの間にあります。これらのゴミベルトには、9,000万トン（1億ショートトン）のゴミが含まれています。^[69]他に確認されているゴミベルトには、北米とアフリカの間にある北大西洋ゴミベルト、南アメリカ東部とアフリカ先端の間にある南大西洋ゴミベルト、南アメリカの西にある南太平洋ゴミベルト、南アフリカの東にあるインド洋ゴミベルトがあり、サイズの大きい順に並んでいます。^[75]

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• ダニング、ブライアン(2008 年 12 月 16 日)。「Skeptoid #132: サルガッソー海と太平洋ゴミベルト」。Skeptoid。