海の研究というのは、実は非常に古くから行われてきました。近代的な観測や理論研究に限っても、もう100年、あるいは、それ以上前から取り組まれています。もともとは、地球としての海というよりは、私たちの身近な海としての研究が中心でした。人間の暮らしと密接に関わっていた浜辺や沿岸部での観察や知見は、研究という形式を取らずとも、昔から蓄積されてきたわけです。

ただ、地球儀を見れば分かる通り、海はすべてつながっています。私たちは最近「One Ocean」（ワン・オーシャン）という言葉をよく使いますが、そうした「地球規模での海」をどれだけ理解できているかというと、実はまだまだ不十分なのが現状です。というのも、広大な海は私たちの日常生活からは遠い存在で、特に遠洋については、かつては資料も観測手段も極めて限られていたのです。

転機となったのが人工衛星の登場です。これによって、少なくとも海の表面に関しては、温度や海の色（さまざまな波長の太陽光の反射から得られる情報）、さらにはレーダーを使った海面の高さの測定などが可能になりました。センチメートル単位の精度で、海面の高さを測ることで、表層循環も把握できるようになってきたのです。

海面の水温の観測は1980年代から、海面の高さ（海面高度）の測定は1990年代から本格化し、こうした衛星データのおかげで、地球規模での海の表面付近の様子が捉えられるようになりました。

しかし、問題は「海の中」です。電波は水中を通らないため、リモートセンシングでは測れません。音波を使う方法もありますが、それには限界があります。そのため、海の内部を精密に観測するには、今もなお船を使って観測装置を海中に下ろすという、伝統的な方法が主流なのです。

象徴的な例として、月の地形の方が海底地形よりも詳しく観測されている、という事実があります。海の深さを正確に測るには、狭い範囲に音波を絞って計測する必要があり、精密なデータを得るには、海をくまなく船で走り回らなければなりません。現実的には、それは極めて困難です。

つい10年ほど前までは、海底地形の詳細なデータのカバー率は6%ほどでした。近年では、日本財団が支援する国際プロジェクトによって、ようやくそのカバレッジが広がりつつあります。それでも、海底地形の詳細像はまだ十分に分かっていないというのが実情です。

海の地形だけでなく、海水の循環についても、この50〜100年でおおよその様子が分かってきました。しかし、詳しい内部構造まではなかなか把握できていませんでした。そこで登場したのが、自動観測ロボット観測網「アルゴ」（Argo）³です。私もこのプロジェクトに関わっていますが、アルゴによって、空間的にも時間的にも万遍なく海を観測することが可能になってきました。

海の観測も、気象観測と同様に一度測れば終わりではありません。常に変化しているので、継続的な観測が必要です。しかし、世界中の海を海面から深海まで測り続けるなんて、船での観測しか手段がなかった時代には不可能でした。それを可能に近づけたのがアルゴです。現在、世界中の海に約4000台のアルゴ・フロート（自動観測ロボット）が展開されており、海水の重要な要素である「水温」や「塩分」を計測しています。この2つの要素で海水の「素性」がある程度わかるほか、海水の密度は温度と塩分によって決まるという点も重要です。

水温が低いほど、また塩分が高いほど、海水は重くなります。この密度の分布が分かると、海の中での水の「重さ」、そしてその結果として決まる「圧力」の分布が分かります。これは、大気でいう「天気図」のようなものを海の中に描けるということを意味します。つまり、海の中の循環構造が見えてくるわけです。

私は「海洋物理学」という、海を物理的に理解する分野を専門としていますが、水温と塩分は、この分野においてもっとも基本的なパラメーターです。アルゴの観測網によって、それを安定的に取得できるようになったことは、大きな前進です。

アルゴによる水温・塩分の継続的な観測は2000年頃に始まり、地球規模の観測網として整ったのは2007年頃。今では約4,000台の観測機が安定的に運用され、20年近くその記録が積み重ねられています。そして現在、そのアルゴをさらに拡張しようという動きが進んでいます。