エルニーニョ、ラニーニャ、ENSOサイクル

ウォーカー循環：ENSOの原動力

通常（ENSO中立）条件下では、ウォーカー循環が熱帯太平洋を横断する東風貿易風を駆動し、温かい表層水をインドネシアの海洋大陸と西太平洋に蓄積します。この温暖なプール（米国大陸よりも広い範囲に広がる）は、温かい表層水と冷たい深層水との境界である急傾斜の水温躍層の上に位置しています。東部熱帯太平洋では、水温躍層は表面からわずか20～50m下にあり、南米沿岸やガラパゴス諸島周辺で冷たく栄養豊富な水が湧昇するのを可能にしています。この湧昇は、ガラパゴスの象徴的な海洋大型動物を支える並外れた生産性をもたらします。

エルニーニョ：温暖なプールが東へ移動するとき

エルニーニョは、貿易風が弱まると（多くの場合、確率的な大気擾乱によって引き起こされる）、ビヤークネス・フィードバックとして知られる強力な正のフィードバックループが開始されるときに始まります。貿易風が弱まると、暖かい水は東に流れ、東太平洋の水温躍層を抑制し、中央および東太平洋で海面水温（SST）を1～3℃上昇させます。通常インドネシア上空に固定されている大気対流は中央太平洋に移動し、6大陸にわたる降雨パターンを変化させます。インド太平洋では、成熟期のエルニーニョ年にはインド洋のSSTが平年より1～2℃上昇することが多く、ENSOの中心から遠く離れたサンゴ礁生態系も致死的な熱ストレスにさらされます[4]。

ラニーニャ：行き過ぎた修正

ラニーニャはENSOの涼しい反対の相を表し、異常に強い貿易風、より深い西太平洋の水温躍層、東部での増強された湧昇が特徴です。ダイバーにとって、ラニーニャは一般的に、ガラパゴスやペルーのような湧昇地域でより涼しく、より透明な水とより強い水温躍層をもたらします。ラニーニャ期にはサンゴ白化のリスクは軽減されますが、排除されるわけではありません。背景となる海洋温暖化は、20年前には軽度のエルニーニョ条件とみなされたであろうSST異常が、中立の年でも今では発生することを意味します[2]。

サンゴ礁科学を書き換えた3つの画期的な出来事

1997～98年：20世紀の気候イベント

1997～98年のエルニーニョは、それまでの観測史上最も強い海面水温異常を引き起こしました。パン熱帯的な熱の痕跡は、モルディブやインド洋から太平洋、カリブ海にまで及びました。Claarら[4]は43の研究からデータを統合し、サンゴ白化の深刻度がエルニーニョの強度と直接相関しており、インド太平洋が最も重い負担を負っていることを発見しました。この単一のイベントで、世界のサンゴ礁の約16%が破壊されました。モルディブ、セーシェル、サンゴの三角形地域など、何十年も手つかずだったダイビングスポットは、数ヶ月で何十年分もの骨格を失いました。

2015～16年：3度目の世界規模のサンゴ白化現象

2015-16年のエルニーニョは、長期的な海洋温暖化傾向と相まって、1997-98年と2010年に続く3度目の世界規模のサンゴ白化現象として科学界に認識されました。Hughesら[1]は、グレートバリアリーフの2,300kmにわたる航空および水中調査を実施し、個々のサンゴ礁の93%がある程度の白化を経験し、リーフの北部の3分の1では浅海のサンゴ被覆の約半分が完全に死滅したことを見つけました。Hughesら[1]は、白化が1990年代よりも約1℃低い温度で発生していることに注目しました。これはサンゴがより脆弱になったからではなく、以前のイベントから完全に回復する前に再び曝露されているためです。インド洋では、モルディブ、チャゴス、セーシェルで壊滅的な損失が発生しました。一方、ガラパゴス東部のサンゴ礁は、局所的な冷水湧昇によって部分的に緩和され、メソスケールの海洋学的避難地の重要性を示しました。

2023年：新たな基準点

2023年のエルニーニョは、観測史上最も暑い海洋背景の中で発生しました。世界の平均SSTは、2023年4月から2024年中旬にかけて、以前の記録をほぼ継続的に上回りました[6]。NOAAコーラルリーフウォッチは、2024年に4度目の世界規模の白化現象を宣言し、世界の熱帯サンゴ礁地域の77%で白化が記録されました。これは観測史上前例のない範囲です。この現象は、すでに温暖化した海洋のベースラインに重なる、中程度のエルニーニョでさえ、かつては記録的なエルニーニョを必要としたであろう壊滅的な白化条件を引き起こす可能性があることを示しました[2]。

ENSOが3つの象徴的なダイビング目的地に残す痕跡

ガラパゴス諸島

ガラパゴスは、南からの冷たいフンボルト海流、北からのパナマ海流、そして西から流れてくる深くて冷たいクロムウェル（赤道潜流）という3つの主要な海流の合流点に位置しています。ラニーニャ期およびENSO中立条件下では、クロムウェル海流水の湧昇が、この群島の有名なウミイグアナ、ペンギン、アシカ、ガラパゴスザメを支える生産性を促進します。エルニーニョ現象は、水温躍層を深くすることでこの湧昇を抑制します。1982-83年と1997-98年のイベント中に、ガラパゴスは壊滅的なサンゴの白化と大量死を経験し、獲物の魚が姿を消したためアシカの子の生存率が激減しました。2015-16年のイベントでは、一部の北部サイトで局所的な湧昇が熱ストレスを軽減し、中規模の海洋地形的避難所の重要性を示しました[5]。エルニーニョ年にガラパゴスを訪れるダイバーは、より暖かく、生産性の低い水、メガファウナの集合の減少、そしてすでに限られたサンゴ礁構造における白化リスクの上昇を予測する必要があります。

インドネシアのコーラルトライアングル

インドネシアは、地球上で最も高い海洋生物多様性を持つ600万km²の地域であるコーラルトライアングル内に位置しています。西赤道太平洋はENSO温暖プールの源であり、インドネシアの海洋条件はENSOフェーズと密接に結びついています。エルニーニョ期には、温暖プールが東に移動し、温暖プールが移動するにつれて、インドネシア諸島の一部では表面SSTが実際にわずかに冷え込むことがあります。しかし、2015-16年のイベントでは、温暖プール自体の中でも異常な温暖化が発生し、バードヘッドシースケープ、ラジャアンパット、コモドで白化を引き起こしました。これらは以前は比較的弾力性があると見なされていたサイトです[4]。ENSOがコーラルトライアングルに与える影響は不均一です。バンダ海の湧昇地域は、東インドネシアの保護されたコーラル海のサンゴ礁とは異なるストレスパターンを経験する可能性があります。

グレートバリアリーフ

GBRはオーストラリアで最も研究されているサンゴ礁システムであり、ENSO主導の白化研究の世界的な指標サイトとなっています。McGowanら[3]は、ENSOフェーズの気象パターンが、雲量、風による混合、日射量への影響を通じて、GBR全体、特に貿易風の変動が最も大きい北部地域でSSTと白化リスクを大幅に調整することを示しました。Hughesら[1]が記録した2016年の白化は、エルニーニョのSST異常と長期的な温暖化傾向の組み合わせによって引き起こされ、GBRにとって記録史上最も深刻なものでした。その後、ラニーニャの年である2020年に発生した白化イベントは、エルニーニョの増幅がなくても、背景となる温暖化だけで深刻なイベントを引き起こすのに十分であることを強調しました[7]。

ENSOサイクルにおけるダイバーの経験

• エルニーニョ：一部のサイトで水温躍層が浅くなり、表層水が温かくなり、白化したサンゴやストレスを受けたサンゴが見られ、湧昇に依存する地域では魚や無脊椎動物の集合が減少します。
• ラニーニャ：水温躍層が強まり、ガラパゴスやソコロでは冷たい湧昇水が増え、生産性が向上し、一部の地域では視界が良くなり、白化リスクが軽減されます。
• ENSO中立：一般的に安定した状態。湧昇地帯での最高の海洋生物との出会いを期待するには、この時期にダイビングを計画しましょう。
• すべてのフェーズ：海洋の背景温暖化により、ほとんどの熱帯ダイビングサイトでベースライン温度が20世紀の平均より0.5～1.0℃高くなっています。エルニーニョの異常は、このすでに上昇したフロアに加算されます。

気候変動とENSOの未来

Caiら[2]は、21モデルCMIP5アンサンブルを使用して、暖かいプールの顕著な東方への拡大と中央太平洋への降雨シフトによって定義される極端なエルニーニョ現象の頻度が、RCP8.5高排出経路の下で約2倍になると予測し、20年に一度ではなく約10年に一度発生するとしています。この予測はサンゴ礁の回復に深刻な影響を及ぼします。Hoegh-Guldbergら[5]は、サンゴ礁が深刻なイベント後に構造の複雑さを回復するには、白化が起こらない条件が少なくとも10〜15年必要であると計算しています。エルニーニョの頻度が2倍になると、回復は慢性的に不完全になるでしょう。Kwiatkowskiら[7]は、SSP5-8.5の下では熱帯海洋のpHが低下し、層化が増加するとさらに予測しており、同じサンゴ礁システムに対する熱ストレスに加えて酸性化圧力が複合的に作用します。

問題はもはや、気候変動がサンゴ礁に影響を与えるかどうかではなく、来る数十年にわたる繰り返しの熱ストレスイベントにどれだけのサンゴが生き残るかである。

— Hoegh-Guldberg et al., Science, 2007 [5]

ENSOを考慮したダイビング計画

NOAAの気候予測センターは、3ヶ月、6ヶ月、9ヶ月先のENSO見通しを発表しています。NOAAコーラルリーフウォッチのDegree Heating Week (DHW) 製品は、SST異常を時間的に統合し、世界中の200以上の仮想ステーションでリアルタイムの白化リスク評価を提供します。ガラパゴス、ココス島、GBR、モルディブなど、ENSOに敏感な目的地への価値の高い旅行を計画しているダイバーは、予約前にENSOフェーズ予測と現在のDHW値を両方参照することをお勧めします。ラニーニャまたはENSO中立の期間は、一般的に湧昇地帯で最も安定した生産的な条件を提供します。