密度躍層（750 m）と深層（3000 m）の栄養塩主要３成分の全球分布

　密度躍層（750 m）と深層（3000 m）の栄養塩主要３成分の全球分布を並べて表示しました。左が密度躍層、右が深層で、上から順に、硝酸（Nitrate）、リン酸（Phosphate）、ケイ酸（Silicate）です。濃度の変化がわかるように、濃度値をマップに書き加えました。あらためて、３成分見比べてみてください。

先のページでも説明しましたが、

パッと見の共通点

①　各栄養塩成分ともに、北大西洋深層(3000m)に比べて、北太平洋深層が高濃度。

②　各栄養塩成分ともに、水深750mでは、北太平洋と南極海が高濃度

凡人では、パッと見ではわからない相違点

③　北大西洋深層と北太平洋深層の濃度比率がケイ酸だけ違います。

　硝酸とリン酸        ：【北大西洋深層濃度】×２＝【北太平洋深層】

　　 　　ケイ酸       ：【北大西洋深層濃度】×８＝【北太平洋深層】 

（ケイ酸は、北大西洋深層の濃度に比べて、北太平洋深層の方が著しく高くなっています）

　これらの相違を特徴づけているのが、海水中でシリカ殻(Opal: SiO₂)から珪酸(Si(OH)₄)が溶け出す速度がかなり遅いことにあります。PやNは有機物の軟組織に含まれるので、粒子状有機物の沈降途中で速やかに分解・再生します。そのため、PO₄^3-やNO₃^-については、深層水より上の密度躍層で濃度が急に上昇します。それに対して、シリカ殻（Opal）は沈降途中ではあまり分解しません。、深層水中もしくは海底に堆積してから、珪酸殻(SiO₂)が徐々に分解して、深層水中にSi(OH)₄が蓄積します。その結果、Si(OH)₄の濃度極大は深層～底層に現れます。また、北大西洋深層に比べて、北太平洋深層水中のSi(OH)₄濃度がかなり高くなるのが特徴です。

以下、私がパッと見で発見した相違点です。
図を眺めて、教科書に書いてある特徴を覚えるだけでなく、皆さんも特徴を見出して、その原因を独自に考察すると楽しいですよ。パッと見の特徴から、”何倍”というように、数値で表現するとよいでしょう。その数が何を意味するのか？考察が広がります。

④　深層と密度躍層の濃度の違い（南大西洋と南太平洋）

　硝酸とリン酸        ：【密度躍層】×1.25＝【深層】

　　 　　ケイ酸       ：【密度躍層】×2～5＝【深層】 

（ケイ酸は、密度躍層の濃度に比べて、深層の方が2倍以上も高いです）

大西洋深層から南大洋深層でSi(OH)₄濃度が急に上昇する理由について考察

　大西洋から南大洋に入ると、深層でSi(OH)₄濃度が急に上昇しています（60→120 μmol/L）。これは、大西洋の水が南大洋に入ると、珪酸殻（Opal）の分解速度が急に上がるわけではない。南大洋では、南極深層還流がグルグル廻っていて、相当時間が経過しているので、珪酸殻が徐々に分解しながらSi(OH)₄を蓄積した結果と考えられます。そのため北大西洋深層水と南極深層還流が合流したところで、急に濃度が上昇すると考えました。

　なお、南極海（南大洋）では、水深750mでも、水深3000mでも、Si(OH)₄濃度は同じくらい高い。激しい鉛直対流で、深層に溜まっているSi(OH)₄が750m付近まで供給された結果と思われます。