真夏に韓国東海岸の海水浴場を訪れたのに、水が冷たすぎて足だけ浸して上がってきた経験はありませんか。数日前まで温かかった海が一夜にして氷水のように変わることは珍しくありません。日差しの強い日にかえって海が冷たくなるという謎の答えは、海の深いところから冷たい水が上に湧き上がる現象、すなわち「湧昇（Upwelling）」です。
湧昇とは、簡単に言えば「風に押し流された表層の海水の跡を、深いところの冷たく栄養豊富な水が上がってきて埋める現象」を意味します。この冷たい水は海水浴客には歓迎されませんが、海の生き物にとっては餌を運んでくれる大切なお客さまであり、世界的な漁場を生み出す原動力でもあります。
本記事では、湧昇が起こる仕組みから世界の代表的な湧昇海域、海の生態系や天気への影響、そしてエルニーニョや気候変動の中での湧昇の未来までを順に見ていきます。
海の冷たい水が湧き上がる仕組みとその影響
風が海水を横に押す理由
湧昇を理解するには、まず風と海水がどのように一緒に動くのかを知る必要があります。風が海の上を吹くと表層の水が引きずられますが、この水は風が吹く方向へまっすぐには進みません。
- 転向力（Coriolis Effect）：地球が自転しているため、動く物体は北半球では右へ、南半球では左へ曲がります。
- エクマン螺旋（Ekman Spiral）：表層の水は風向きから約45度ずれて流れ、その下の層は摩擦で引きずられながら少しずつさらに曲がり、螺旋の形をつくります。
- エクマン輸送（Ekman Transport）：これらの層をすべて合わせると、表層の海水は全体として風向きと直角の方向へ移動します。
この原理は、ノルウェーの探検家フリチョフ・ナンセン（Fridtjof Nansen）が北極探検の途中、海氷が風向きより20〜40度ほど右へ流れていくのを観察したことに始まります。スウェーデンの海洋学者ヴァン・ヴァルフリート・エクマン（Vagn Walfrid Ekman）がこれを数学的に解き明かし、1905年に発表しました。逆に風が表層の水を海岸の方へ寄せると、水がたまってから下へ沈み込みます。これを沈降（Downwelling）といいます。湧昇と沈降は、海水を上下に混ぜる一対の動きです。
湧昇はどこで起こるのか
表層の水が一方へ抜けていくと、その跡を下の水が上がってきて埋めます。湧昇が起こる場所は大きく三つに分けられます。
（1）沿岸湧昇
風が海岸線と平行に吹き、表層の水が沖の方へ押し出されるときに起こります。最もよく知られた形で、冷たい水はふつう1日に5〜10m程度の速さで上がってきます。ペルー・チリ沖のフンボルト海流、アメリカ西海岸のカリフォルニア海流、アフリカ北西部のカナリア海流、アフリカ南西部のベンゲラ海流が代表的です。
（2）赤道湧昇
赤道付近では、東から吹く貿易風が表層の水を北半球では北へ、南半球では南へと引き離します。その間から冷たい水が湧き上がり、太平洋の赤道に沿って帯状の豊かな海が生まれます。この帯は植物プランクトンが多く、人工衛星の画像でもはっきり見えるほどです。
（3）韓国の冷水帯
夏に南寄りの風が続くと、韓国東海岸南部の沿岸でも湧昇が起こり、冷水帯が現れます。水温が急に大きく下がって養殖場の魚が被害を受けることもあるため、韓国の国立水産科学院は冷水帯特報を出して知らせています。
湧昇が変える海と天気
深い海には、上から沈んできた生き物の死骸が分解されてできた硝酸塩やリン酸塩などの栄養塩がたまっています。湧昇はこの肥料を日の光が届く表層まで引き上げます。
世界最高の漁場をつくる
栄養塩に出合った植物プランクトンが爆発的に増え、それを食べる動物プランクトン、カタクチイワシやマイワシのような小さな魚、さらに大きな魚や海鳥、海洋哺乳類へと食物連鎖が続きます。五つの主要な湧昇海域は海全体の面積の約5％にすぎませんが、世界の海の漁獲量の約25％がここから得られています。ペルー沖のカタクチイワシ漁場が代表例です。
霧と砂漠を呼ぶ
冷たい海水はその上の空気も冷やし、濃い海霧や低い雲をつくります。夏でも涼しく霧の多いアメリカのサンフランシスコがよい例です。一方で、空気が下から冷やされるため雨雲が育ちにくく、チリのアタカマ砂漠やナミビアのナミブ砂漠のように、海岸に沿って乾いた土地が生まれることもあります。
エルニーニョと気候変動の中の湧昇
湧昇は風がつくる現象なので、風が弱まると一緒に弱まります。そのため、天気や気候の変化にとても敏感です。
（1）エルニーニョが来ると海は飢える
エルニーニョが起きて貿易風が弱まると、ペルー沖の湧昇が減り、温かく栄養の少ない水が海岸を覆います。1972年にはエルニーニョと過剰な漁獲が重なり、ペルーのカタクチイワシの漁獲量が急激に落ち込みました。
（2）獲りすぎは食物連鎖を揺るがす
湧昇海域では、たいていカタクチイワシやマイワシのような1〜2種の小さな魚が、食物連鎖の上と下をつなぐ腰の役割を果たしています。この魚を獲りすぎると、それを食べて生きる海鳥や大きな魚まで一緒に減ってしまいます。
（3）温暖化する海の影響を見守る
地球が温暖化すると陸と海の温度差が大きくなり、沿岸湧昇が強まる可能性があるという仮説がある一方、表層が温まって水が混ざりにくくなるという懸念もあります。科学者たちは人工衛星で海面水温やクロロフィル濃度を観測しながら、その変化を絶えず見守っています。
湧昇は海水浴場の冷たい水としてだけ記憶されがちですが、実際には海底の栄養分を引き上げて数多くの命を養う、巨大な循環の一部です。風と地球の自転、そして海水が一緒につくり出すこの動きのおかげで、私たちの食卓に並ぶ魚も存在しているのです。
ひと筋の風が深い海を目覚めさせると知ること、それが海を読む目の第一歩です。
