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字幕表 動画を再生する

  • Well, I'm an ocean chemist.

    私は海洋化学者です

  • I look at the chemistry of the ocean today.

    現在の海洋の化学を調査し

  • I look at the chemistry of the ocean in the past.

    過去の海洋の化学を考察します

  • The way I look back in the past

    過去の考察には

  • is by using the fossilized remains of deepwater corals.

    深海にある サンゴの化石を使います

  • You can see an image of one of these corals behind me.

    これはサンゴの写真です

  • It was collected from close to Antarctica, thousands of meters below the sea,

    南極付近の水深数千メートルの 深海で採取されたもので

  • so, very different than the kinds of corals

    南国に行ったことがあれば

  • you may have been lucky enough to see if you've had a tropical holiday.

    運良く見ることもある サンゴとはかなり違います

  • So I'm hoping that this talk will give you

    この話で海洋の4次元的な見方を 示したいと思います

  • a four-dimensional view of the ocean.

    例えばこの美しい 海面水温の平面画像は

  • Two dimensions, such as this beautiful two-dimensional image

    2次元になります

  • of the sea surface temperature.

    これは驚異的な空間解像度を備えた 人工衛星で撮影されました

  • This was taken using satellite, so it's got tremendous spatial resolution.

    全体的な特徴は 実にわかりやすいものです

  • The overall features are extremely easy to understand.

    赤道地域は 日射量が多いため温暖で

  • The equatorial regions are warm because there's more sunlight.

    極地は日射量が少ないため 寒冷です

  • The polar regions are cold because there's less sunlight.

    これにより南極大陸と北極圏で

  • And that allows big icecaps to build up on Antarctica

    氷冠が発達します

  • and up in the Northern Hemisphere.

    もし皆さんが海に深く飛び込むか つま先を入れるだけでも

  • If you plunge deep into the sea, or even put your toes in the sea,

    深くなるにつれて 冷たくなるのが分かります

  • you know it gets colder as you go down,

    その主な理由は 深海に広がる底層水は

  • and that's mostly because the deep waters that fill the abyss of the ocean

    極地の冷たい高密度水が 循環したものだからです

  • come from the cold polar regions where the waters are dense.

    2万年前にさかのぼると

  • If we travel back in time 20,000 years ago,

    地球は今と随分違って見えます

  • the earth looked very much different.

    大昔に時間を巻き戻すと 目にするであろう

  • And I've just given you a cartoon version of one of the major differences

    主な違いの一つをご覧に入れます

  • you would have seen if you went back that long.

    氷冠はずっと広大でした

  • The icecaps were much bigger.

    氷の塊が多くの大陸を覆い 海上まで広がっていました

  • They covered lots of the continent, and they extended out over the ocean.

    海面は今より120メートル低く

  • Sea level was 120 meters lower.

    二酸化炭素の量は 今よりずっと低レベルでした

  • Carbon dioxide [levels] were very much lower than they are today.

    故に当時の地球の気温は 全体的に3~5度低く

  • So the earth was probably about three to five degrees colder overall,

    極地の気温は 更にずっと低かったと考えられます

  • and much, much colder in the polar regions.

    私と同僚たちが

  • What I'm trying to understand,

    理解に努めているのは

  • and what other colleagues of mine are trying to understand,

    どのようにして 昔の寒冷な気候から

  • is how we moved from that cold climate condition

    現在の温暖な気候へと 移り変わったのかです

  • to the warm climate condition that we enjoy today.

    氷床コアの研究から

  • We know from ice core research

    寒冷期から温暖期への移行は 太陽放射量の緩やかな増加をもとに

  • that the transition from these cold conditions to warm conditions

    皆さんが予想するほど 安定的ではなかったことが分かります

  • wasn't smooth, as you might predict from the slow increase in solar radiation.

    氷床コアからこれらが分かるのは 氷を下に掘り進めて行くと

  • And we know this from ice cores, because if you drill down into ice,

    年毎の層が見られるからです 氷山にもあります

  • you find annual bands of ice, and you can see this in the iceberg.

    このような青と白の層です

  • You can see those blue-white layers.

    氷床コアにはガスが閉じ込められており 二酸化炭素濃度の測定が可能で

  • Gases are trapped in the ice cores, so we can measure CO2 --

    昔は二酸化炭素濃度が 低かったと知ることができます

  • that's why we know CO2 was lower in the past --

    また 氷の化学的性質から 極地の気温の情報も得られます

  • and the chemistry of the ice also tells us about temperature

    皆さんがもしも 2万年前から現代に来れば

  • in the polar regions.

    気温の上昇に気付きます

  • And if you move in time from 20,000 years ago to the modern day,

    気温の上昇は不安定でした

  • you see that temperature increased.

    急激に上昇することもあれば

  • It didn't increase smoothly.

    停滞期に入ったり

  • Sometimes it increased very rapidly,

    また急上昇したりしました

  • then there was a plateau,

    これは南北の極地で異なり

  • then it increased rapidly.

    二酸化炭素濃度も急上昇しました

  • It was different in the two polar regions,

    私たちは海との大きな関連を 確信しています

  • and CO2 also increased in jumps.

    海は大量の炭素を貯えていて

  • So we're pretty sure the ocean has a lot to do with this.

    その量は大気中の約60倍です

  • The ocean stores huge amounts of carbon,

    それは同じく赤道を越えて 熱を運ぶように作用し

  • about 60 times more than is in the atmosphere.

    海は栄養豊富で これが基礎生産力を左右します

  • It also acts to transport heat across the equator,

    深海で何が起きているかを 知るには

  • and the ocean is full of nutrients and it controls primary productivity.

    実際に深海に潜り

  • So if we want to find out what's going on down in the deep sea,

    何があるかを見て

  • we really need to get down there,

    調査することが不可欠です

  • see what's there

    この見事な映像は 陸地から遠く離れた

  • and start to explore.

    大西洋赤道域の国際水域にある

  • This is some spectacular footage coming from a seamount

    水深約1キロの海山で撮影しました

  • about a kilometer deep in international waters

    我々研究チームを含めて このような海底の映像を見たことある人は

  • in the equatorial Atlantic, far from land.

    ほとんどいません

  • You're amongst the first people to see this bit of the seafloor,

    皆さんはおそらく私たちも知らない 新種の生物を見ています

  • along with my research team.

    サンプルを収集し 一心不乱に分類するだけです

  • You're probably seeing new species.

    バブルガムサンゴがいます

  • We don't know.

    サンゴに潜んで成長する クモヒトデもいます

  • You'd have to collect the samples and do some very intense taxonomy.

    サンゴから伸びている 触手のようなものです

  • You can see beautiful bubblegum corals.

    様々な形態の 炭酸カルシウムから成るサンゴが

  • There are brittle stars growing on these corals.

    巨大な海山の玄武岩の上に 成長しています

  • Those are things that look like tentacles coming out of corals.

    この黒っぽい物体は 化石化したサンゴです

  • There are corals made of different forms of calcium carbonate

    後で昔の話をするので これについてもう少し説明します

  • growing off the basalt of this massive undersea mountain,

    後で昔の話をするので これについてもう少し説明します

  • and the dark sort of stuff, those are fossilized corals,

    まず私たちは調査用ボートを借ります

  • and we're going to talk a little more about those

    テネリフェ島に停泊する海洋調査船 ジェームズ・クック号です

  • as we travel back in time.

    美しいですね

  • To do that, we need to charter a research boat.

    船乗りでなくても分かります

  • This is the James Cook, an ocean-class research vessel

    このようにしていることもあります

  • moored up in Tenerife.

    貴重なサンプルを失くしていないか 確認している場面です

  • Looks beautiful, right?

    皆が忙しく動き回ったり 私はひどい船酔いをしたりと

  • Great, if you're not a great mariner.

    楽しいことばかりではありませんが 大抵は楽しいです

  • Sometimes it looks a little more like this.

    私たちは腕利きの 地図製作者になる必要がありました

  • This is us trying to make sure that we don't lose precious samples.

    このように見事なサンゴの分布は なかなかありません

  • Everyone's scurrying around, and I get terribly seasick,

    世界中の深海にありますが

  • so it's not always a lot of fun, but overall it is.

    私たちは本当に適当な 場所を見つける必要があります

  • So we've got to become a really good mapper to do this.

    今見たのが世界の海底地図 その上に重ねたのが

  • You don't see that kind of spectacular coral abundance everywhere.

    昨年の航路です

  • It is global and it is deep,

    7週間の航海でした

  • but we need to really find the right places.

    約7万5千平方キロに及ぶ―

  • We just saw a global map, and overlaid was our cruise passage

    海底の地図をたった7週間で 独自に作成しましたが

  • from last year.

    これは海底のほんの一部分です

  • This was a seven-week cruise,

    西から東へ移動します

  • and this is us, having made our own maps

    大きな縮尺の地図では 海底は何の特徴もなく見えますが

  • of about 75,000 square kilometers of the seafloor in seven weeks,

    これらの山のいくつかは エベレスト級の大きさです

  • but that's only a tiny fraction of the seafloor.

    私たちが船上で作成する地図では

  • We're traveling from west to east,

    約100メートルの解像度が得られ

  • over part of the ocean that would look featureless on a big-scale map,

    これは機材の配置場所を選ぶには 十分ですが観察には不十分です

  • but actually some of these mountains are as big as Everest.

    このため遠隔操作の無人探査機を 海底から約5メートルで

  • So with the maps that we make on board,

    泳がせる必要があります

  • we get about 100-meter resolution,

    すると水深数千メートル地点で 1メートルの解像度の地図が得られます

  • enough to pick out areas to deploy our equipment,

    すると水深数千メートル地点で 1メートルの解像度の地図が得られます

  • but not enough to see very much.

    この遠隔操作無人探査機は

  • To do that, we need to fly remotely-operated vehicles

    研究用のレベルです

  • about five meters off the seafloor.

    上部にずらりと並んだ 大きなライトが見えます

  • And if we do that, we can get maps that are one-meter resolution

    高解像度カメラや マニピュレーターアーム

  • down thousands of meters.

    サンプルを収めるための 多数の小箱などがあります

  • Here is a remotely-operated vehicle,

    さあ 今回の航海で初の潜水です

  • a research-grade vehicle.

    海に潜っています

  • You can see an array of big lights on the top.

    無人探査機が他の船の影響を 受けないように

  • There are high-definition cameras, manipulator arms,

    かなりの高速で潜らせます

  • and lots of little boxes and things to put your samples.

    さらに深く潜ると

  • Here we are on our first dive of this particular cruise,

    このような物が見えます

  • plunging down into the ocean.

    体長1メートルほどの 海綿動物がいます

  • We go pretty fast to make sure the remotely operated vehicles

    これは泳ぐ棘皮動物 つまり小さなナマコです

  • are not affected by any other ships.

    これはスローモーションです

  • And we go down,

    映像の大部分は 実際は長時間かかるので

  • and these are the kinds of things you see.

    早送りしています

  • These are deep sea sponges, meter scale.

    これもまた 美しいナマコです

  • This is a swimming holothurian -- it's a small sea slug, basically.

    これからお見せする動物に 皆さん驚くでしょう

  • This is slowed down.

    私も見たことがなかったので 一同が驚いたものです

  • Most of the footage I'm showing you is speeded up,

    約15時間の作業の後で 私たちが少しイライラしてきた頃

  • because all of this takes a lot of time.

    突如この巨大な海の怪物が くねりながら通ったのです

  • This is a beautiful holothurian as well.

    これはパイロソーマもしくは 群体ホヤと呼ばれています

  • And this animal you're going to see coming up was a big surprise.

    私たちが探していた物では ありませんでした

  • I've never seen anything like this and it took us all a bit surprised.

    私たちが探していたのは 深海のサンゴです

  • This was after about 15 hours of work and we were all a bit trigger-happy,

    ある映像をお見せします

  • and suddenly this giant sea monster started rolling past.

    小形で体長は5センチ程です

  • It's called a pyrosome or colonial tunicate, if you like.

    炭酸カルシウムでできているので 触手が見えます

  • This wasn't what we were looking for.

    海流を受けて動いています

  • We were looking for corals, deep sea corals.

    このような生物は 恐らく100年は生きています

  • You're going to see a picture of one in a moment.

    そして成長しながら 海から化学物質を取り込みます

  • It's small, about five centimeters high.

    その化学物質の種類や量は

  • It's made of calcium carbonate, so you can see its tentacles there,

    水温、pH値や栄養素によって 異なります

  • moving in the ocean currents.

    どのように化学物質が 骨格に取り込まれるかが分かれば

  • An organism like this probably lives for about a hundred years.

    戻って化石標本を収集し

  • And as it grows, it takes in chemicals from the ocean.

    昔の海がどういうありさまだったのか 再現できます

  • And the chemicals, or the amount of chemicals,

    これは私たちが 真空装置でサンゴを収集し

  • depends on the temperature; it depends on the pH,

    サンプル容器に入れている様子です

  • it depends on the nutrients.

    これはとても慎重な作業だと 言っておきます

  • And if we can understand how these chemicals get into the skeleton,

    中にはさらに長命な生物もいます

  • we can then go back, collect fossil specimens,

    これはクロサンゴ類のレイオパテスで 同僚のブレンダン・ロアークが

  • and reconstruct what the ocean used to look like in the past.

    ハワイの海面下約500メートルで 撮影しました

  • And here you can see us collecting that coral with a vacuum system,

    4000年は経過しています

  • and we put it into a sampling container.

    この枝を1本採って磨いてみると

  • We can do this very carefully, I should add.

    画面のさしわたしが数百ミクロンです

  • Some of these organisms live even longer.

    ブレンダンは これをいくつかの分析にかけ

  • This is a black coral called Leiopathes, an image taken by my colleague,

    跡が見えますね

  • Brendan Roark, about 500 meters below Hawaii.

    実際の成長輪の可視化に 成功しました

  • Four thousand years is a long time.

    つまり 水深500メートルのサンゴも

  • If you take a branch from one of these corals and polish it up,

    季節による変化を記録できるのです

  • this is about 100 microns across.

    これには目を見張ります

  • And Brendan took some analyses across this coral --

    しかし4000年では最終氷期の 最盛期には届きません

  • you can see the marks --

    ではどうするか?

  • and he's been able to show that these are actual annual bands,

    これらの化石標本を調査します

  • so even at 500 meters deep in the ocean,

    このため 私は研究班で 実に不人気です

  • corals can record seasonal changes,

    海底へ進んでいくと

  • which is pretty spectacular.

    あちこちに大きなサメや

  • But 4,000 years is not enough to get us back to our last glacial maximum.

    ホヤそして泳ぐナマコ

  • So what do we do?

    大きな海綿動物がいます

  • We go in for these fossil specimens.

    しかし私は研究員を 化石のある場所へ連れて行き

  • This is what makes me really unpopular with my research team.

    ショベルで海底をすくうことに たっぷり時間をかけさせるのです

  • So going along,

    そしてこれらのサンゴを全て収集して 持ち帰り 分類します

  • there's giant sharks everywhere,

    それぞれ年齢が異なり

  • there are pyrosomes, there are swimming holothurians,

    もしも年齢が分かれば

  • there's giant sponges,

    化学信号の測定が可能で

  • but I make everyone go down to these dead fossil areas

    過去に海で何が起きていたのかを 調査するのに役立ちます

  • and spend ages kind of shoveling around on the seafloor.

    左側の写真は

  • And we pick up all these corals, bring them back, we sort them out.

    サンゴの一部を採取し 注意深く磨いて

  • But each one of these is a different age,

    光学像を撮影したものです

  • and if we can find out how old they are

    右側の写真は

  • and then we can measure those chemical signals,

    同じサンゴのかけらを原子炉に入れ

  • this helps us to find out

    核分裂を誘発した画像です

  • what's been going on in the ocean in the past.

    核分裂のたびにその痕跡が

  • So on the left-hand image here,

    サンゴに残されていくので

  • I've taken a slice through a coral, polished it very carefully

    ウランの分布がわかります

  • and taken an optical image.

    この分析は何のためか?

  • On the right-hand side,

    ウランはぜんぜん 評判の良くない元素ですが

  • we've taken that same piece of coral, put it in a nuclear reactor,

    私は好きです

  • induced fission,

    崩壊によりその比率や 事象が起きた年代を測定できます

  • and every time there's some decay,

    最初を思い出すと

  • you can see that marked out in the coral,

    これこそ気候の調査で 突き止めたかったことです

  • so we can see the uranium distribution.

    サンゴが含有するウランと 娘核種のトリウムを

  • Why are we doing this?

    レーザーで分析すると

  • Uranium is a very poorly regarded element,

    化石がちょうど何歳か 分かります

  • but I love it.

    この南極海の美しい動画を使って

  • The decay helps us find out about the rates and dates

    私たちがサンゴから 古代海洋の情報を―

  • of what's going on in the ocean.

    どのように得るのか 説明していきましょう

  • And if you remember from the beginning,

    ライアン・アバナシーによる この動画で

  • that's what we want to get at when we're thinking about climate.

    海面の海水の密度が分かります

  • So we use a laser to analyze uranium

    たった1年分のデータですが

  • and one of its daughter products, thorium, in these corals,

    南極海がどれほど活発なのかが わかります

  • and that tells us exactly how old the fossils are.

    ボックスが示す海水の密度が 集中的に混合している海域―

  • This beautiful animation of the Southern Ocean

    特にドレーク海峡は

  • I'm just going to use illustrate how we're using these corals

    世界で最も潮の流れが 荒い海域の一つで

  • to get at some of the ancient ocean feedbacks.

    潮は西から東へ通っていきます

  • You can see the density of the surface water

    海中の大きな山の上を流れるので 激しく混合し

  • in this animation by Ryan Abernathey.

    海中の大きな山の上を流れるので 激しく混合し

  • It's just one year of data,

    これが海中と大気中の 二酸化炭素と熱を交換可能にします

  • but you can see how dynamic the Southern Ocean is.

    基本的に海は 南極海を介して呼吸しています

  • The intense mixing, particularly the Drake Passage,

    私たちは南極海の海峡を行来して サンゴを収集し

  • which is shown by the box,

    ウラン年代測定により 驚くべき発見をしました

  • is really one of the strongest currents in the world

    実は氷河期から間氷期へ 移行している間に

  • coming through here, flowing from west to east.

    サンゴは南から北へ 移動していたのです

  • It's very turbulently mixed,

    理由は分かりませんが

  • because it's moving over those great big undersea mountains,

    食料や水中の酸素と 関連していると考えられます

  • and this allows CO2 and heat to exchange with the atmosphere in and out.

    食料や水中の酸素と 関連していると考えられます

  • And essentially, the oceans are breathing through the Southern Ocean.

    さて ここからです

  • We've collected corals from back and forth across this Antarctic passage,

    南極海のサンゴから得た 気候についての見解を説明します

  • and we've found quite a surprising thing from my uranium dating:

    私たちは海山を上って下り サンゴの化石を集めました

  • the corals migrated from south to north

    これが私の説明です

  • during this transition from the glacial to the interglacial.

    私たちは独自のサンゴの分析により

  • We don't really know why,

    氷河期を研究した結果

  • but we think it's something to do with the food source

    南極海の深部は炭素が豊富で

  • and maybe the oxygen in the water.

    上部は低密度の海水の層であったと 知りました

  • So here we are.

    これが海から二酸化炭素を 放出しないようにします

  • I'm going to illustrate what I think we've found about climate

    その後見つけた 中間年齢のサンゴにより

  • from those corals in the Southern Ocean.

    気候の遷移の中で 海水が混合したことが分かりました

  • We went up and down sea mountains. We collected little fossil corals.

    これにより炭素は深海から 放出されるようになります

  • This is my illustration of that.

    より現代に近いサンゴを 分析するか

  • We think back in the glacial,

    実際にとにかく海底まで潜り

  • from the analysis we've made in the corals,

    サンゴを化学測定すれば

  • that the deep part of the Southern Ocean was very rich in carbon,

    私たちは炭素が出入り可能な時代に 移ったのだと分かります

  • and there was a low-density layer sitting on top.

    こうして私たちはサンゴの化石を

  • That stops carbon dioxide coming out of the ocean.

    環境を学ぶために役立てています

  • We then found corals that are of an intermediate age,

    最後のスライドをご覧ください

  • and they show us that the ocean mixed partway through that climate transition.

    これは先ほど ご覧に入れた映像の抜粋です

  • That allows carbon to come out of the deep ocean.

    見事なサンゴの庭園ですね

  • And then if we analyze corals closer to the modern day,

    想像を絶する美しさです

  • or indeed if we go down there today anyway

    数千メートルの水面下

  • and measure the chemistry of the corals,

    新種の生物がいます

  • we see that we move to a position where carbon can exchange in and out.

    とにかく美しい場所です

  • So this is the way we can use fossil corals

    ここにある化石全て

  • to help us learn about the environment.

    そして深海にある サンゴの化石の真価を

  • So I want to leave you with this last slide.

    皆さんにお伝えしました

  • It's just a still taken out of that first piece of footage that I showed you.

    今度幸運にも 飛行機で海を越えるか

  • This is a spectacular coral garden.

    航海する機会があれば <