深層水の溶存酸素量が海面を離れてからの時間とともに減ることを使い、各海域の観測値から、深層水が北大西洋で沈み込み大西洋を南下してインド洋・太平洋へ広がり北太平洋に達する流れを推定できる
読み込み中…
右端（太枠）がこの技能です。左へドラッグすると、さらに前の前提をさかのぼれます。技能を押すと、そこまでの道筋が光ります。
深層水はとてもゆっくり流れるので、流れを直接測るのは困難です。そこで、海水に溶けている酸素の量（溶存酸素量）を「海面を離れてからの時間を示す時計」として使い、深層水がどこからどこへ流れているかを推定します。この技能を身につけると、各海域の深層水の溶存酸素量の観測値を比べて、深層水が北大西洋で沈み込み、大西洋を南下してインド洋・太平洋へ広がり、北太平洋に達するという流れの順序を判定できるようになります。
海水に酸素が補給されるのは海面付近だけです。海面では大気中の酸素が海水に溶け込み、光の届く表層では植物プランクトンが光合成をして酸素を出します。特に高緯度の冷たい海水は、気体を多く溶かすことができるので、沈み込む直前の海水は酸素を豊富に含んでいます。
ところが、海水がいったん沈み込んで深層に入ると、光が届かないので光合成は行われず、大気とも触れないので酸素は補給されません。その一方で、深層にすむ生物の呼吸や、上から沈んでくる生物の死がいなどの有機物を微生物が分解するはたらき（これも呼吸です）によって、酸素は少しずつ使われ続けます。したがって、深層水の溶存酸素量は、海面を離れてから時間がたつほど少なくなります。
このことから、同じ程度の深さの深層水を比べれば、溶存酸素量が多い海域ほど沈み込んでから間もない「若い」水、少ない海域ほど長い時間がたった「古い」水だと考えられます。水は若い所から古い所へ流れていくので、溶存酸素量の多い海域から少ない海域へ順にたどれば、深層水の流れの道筋がわかります。実際に観測すると、深層水の溶存酸素量は北大西洋で最も多く、南大西洋、インド洋、南太平洋と進むにつれて減り、北太平洋で最も少なくなっています。これは、深層水が北大西洋で沈み込み、千年規模の時間をかけて北太平洋に達することを示しています。
同じ程度の深さ（深層）で観測された各海域の溶存酸素量を確認する
深層では酸素の補給がなく、呼吸と有機物の分解で消費されるだけなので、溶存酸素量が多いほど海面を離れてからの時間が短い（若い水）と判断する
溶存酸素量の多い順に海域を並べる。最も多い海域が沈み込みの場所に近く、最も少ない海域が流れの行き着く先と考える
多い順にたどった道筋を深層水の流れの向きとする（例: 北大西洋 → 南大西洋 → インド洋・南太平洋 → 北太平洋）
次の表は、ある深さ（約 ）の深層水の溶存酸素量を、4 つの海域で観測した結果である。深層水は表のいずれかの海域で沈み込み、ほかの海域へ順に流れていくものとする。
| 海域 | 溶存酸素量（） |
|---|---|
| 北大西洋 | 6.0 |
| 南大西洋 | 5.2 |
| インド洋 | 4.4 |
| 北太平洋 | 2.6 |
この観測結果から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
ア 深層水は北太平洋で沈み込み、インド洋・南大西洋を経て北大西洋へ流れている。
イ 深層水は北大西洋で沈み込み、南大西洋・インド洋を経て北太平洋へ流れている。
ウ 北太平洋の深層水は、4 つの海域の中で海面を離れてからの時間が最も短い。
エ 深層では植物プランクトンの光合成によって酸素が補給されるので、溶存酸素量から深層水の流れはわからない。
手順 1: 表の値は同じ約 の深さのものなので、そのまま比べてよい。
手順 2: 深層には光が届かず光合成は行われないので、酸素は補給されず、呼吸と有機物の分解で減っていく。よって溶存酸素量が多いほど若い水である。エは「深層で光合成によって酸素が補給される」とする点が誤り。
手順 3: 多い順に並べると、北大西洋（6.0）→ 南大西洋（5.2）→ インド洋（4.4）→ 北太平洋（2.6）。最も若いのは北大西洋の水で、最も古いのは北太平洋の水である。ウは「北太平洋の水が最も若い」としているので誤り。
手順 4: 流れは若い水から古い水へ向かうので、北大西洋で沈み込み、南大西洋・インド洋を経て北太平洋へ流れていると推定できる。アは向きが逆で誤り、イが正しい。
以上より、最も適当なものはイである。
答え: イ
溶存酸素量の少ない海域を、沈み込みの場所（流れの出発点）としてしまう誤り。正しくは、酸素は海面でしか補給されず深層では減る一方なので、溶存酸素量の多い海域（例: の北大西洋）が出発点に近く、少ない海域（例: の北太平洋）が行き着く先である
深層でも植物プランクトンの光合成で酸素が補給されるとしてしまう誤り。正しくは、光が届かない深層では光合成は行われず、生物の呼吸や有機物の分解によって酸素が消費されるだけである
深さの異なる観測値どうしを比べて流れを判断してしまう誤り。表層の水は大気から酸素を受け取り続けるので、正しくは、同じ程度の深さの深層水どうしで溶存酸素量を比べる
溶存酸素量が多いのは水温が高い海域だからとしてしまう誤り。正しくは、冷たい水ほど気体を多く溶かすことができ、高緯度で冷やされて沈み込んだ直後の深層水が最も酸素を多く含む
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
世界の海洋の各地点で、水深 付近の海水に溶けている酸素の量（溶存酸素量）を測定したところ、次の表のような結果が得られた。
| 地点 | 海域 | 溶存酸素量〔〕 |
|---|---|---|
| A | 北大西洋北部（グリーンランド沖） | 6.3 |
| B | 南大西洋 | 5.4 |
| C | インド洋南部 | 4.6 |
| D | 南太平洋 | 4.2 |
| E | 北太平洋 | 2.8 |
なお、深層の海水は、海面付近から沈み込んだ後は大気から酸素を受け取ることがなく、生物の呼吸や有機物の分解によって酸素がしだいに消費されていくものとする。
この結果と深層循環についての知識から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。
世界の海洋の深層水の流れを調べるため、深さ約 の海水に溶けている酸素の量（溶存酸素量）を、4 つの海域の地点 P〜S で測定した。結果は次の表のとおりである。
| 地点 | 海域 | 溶存酸素量〔〕 |
|---|---|---|
| P | 南大西洋 | |
| Q | 北太平洋 | |
| R | 北大西洋（グリーンランド南方） | |
| S | インド洋 |
海面付近の海水には大気から酸素が溶け込む。しかし、沈み込んで海面を離れた海水には酸素が補給されない。さらに、上から沈んでくる生物の遺骸などの有機物が分解されるときに酸素が使われる。そのため、深層の海水の溶存酸素量は、海面を離れてからの時間が長いほど少なくなる。なお、どの地点の海水も、海面を離れたときの溶存酸素量はほぼ同じであったとする。
この測定結果と、深層循環について知られていることから考えられることとして最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。