ニューカッスル大学の海洋生物学者マルコ・フューシ氏は、海岸から深海に至るまで、酸素レベルの変化はさまざまな形で生命に影響を与えていると説明する。
地球の大気は、冬の日でも、雨の日でも、暑い夏でも、一定レベルの酸素を維持しています。海を越えると、酸素濃度は場所や時間の経過とともに大きく異なります。
場合によっては、酸素レベルが 1 日のうちに変化する一方で、海洋の一部の深部では酸素濃度が一定のままであることがあります。特定の場所では酸素がまったくありませんが、生命は依然として繁栄しています。
海洋生物は、生息する場所に応じて海洋脱酸素（海水中の酸素レベルの低下）に対して異なる反応を示します。海とともに 脅威の下で 気候変動と汚染はどちらも脱酸素に寄与しており、一部の海洋種は他の海洋種よりも大きなリスクにさらされています。
私は海洋生態学者として、酸素利用可能量の変化が海洋動物の気候変動に対する抵抗力にどのような影響を与えるかを研究しています。 私の研究によると、 日々変動する酸素にさらされている沿岸の海洋生物は、一定の酸素レベルに適応している深海に生息する生物よりも、急激な脱酸素化に対する耐性が高い。
海岸沿い
海草、ケルプの森、マングローブに生息するイカ、ヒトデ、カニなどの沿岸の生き物にとって、日常生活は酸素のジェットコースターです。
日中、藻類や植物による光合成は太陽光によって引き起こされ、大量の酸素を生成します。これはにつながります 酸素過飽和、酸素が非常に多く生成される状態。 酸素の泡 水中に放たれます。
海草、昆布、サンゴ、マングローブなどの沿岸生態系は、脱酸素に対する緩衝材の役割を果たしています。この過飽和により、そこに生息する海洋生物の代謝が促進されるためです。利用可能な酸素が増えると、動物はより多くのエネルギーを生産し、わずかな脱酸素にも容易に対処できるようになります。
夜間、日光が当たらないと、海岸の藻類や植物は光合成を行いません。代わりに、動物は呼吸のプロセスを通じて酸素を取り込みます。動物が呼吸するのと同じように、植物の葉も呼吸して細胞内に酸素を取り込みます。そのため、そこでの動物は日常的に低酸素環境にさらされています。
これらの海洋動物は、日中の酸素過飽和を利用して温度上昇や汚染から身を守ることで、海水中の高酸素と低酸素の変動に対処するように進化してきました。
そして、酸素が不足する夜間には、私たちの筋肉が激しい無酸素運動中に乳酸を生成するのと同じように、発酵などの他の嫌気性代謝プロセスに切り替わります。たとえば、肉食性のカニは、酸素が非常に限られた夜間にマングローブ林で活発に狩りをします。
しかし、短期間の酸素欠乏に適応した沿岸の動物は、長期間の酸素不足にうまく対処できません。そのため、地球温暖化や人為的汚染によって日々の酸素の変動が乱れ、低酸素状態が数日または数週間にわたって続くと、問題が発生します。
ウニ、これにより、彼らの動きが遅くなり、捕食者から逃げることができなくなります。他の動物の場合、これにより摂食速度が遅くなったり、成長が低下したりする可能性があります。
深海の中で
「酸素最小ゾーン」として知られる深さ 200 ～ 1,500 メートルでは、酸素の飽和レベルが最低になります。ここでは、一部の深海動物、特に魚がこの極度の低酸素条件によく適応しています。
これらの魚はすでにこの生息地で繁栄しているため、脱酸素による直接的な影響は受けませんが、 その可能性が高いです 脱酸素によりこの低酸素ゾーンが拡大し、さらなる脱酸素に耐えられない近くの魚に影響を与える可能性があります。
深さ 3,000 メートルを超える深淵では、動物は酸素レベルが決して変動しない条件での生活に慣れています。海底の最も深い部分には太陽光が届かないため、光合成は起こりません。
ここでは、海流によって酸素の一定の供給が減少していますが、気候変動がこれらの海流のダイナミクスに影響を与えています。
酸素レベルがわずかに低下しただけでも、ここの海洋生物にとっては壊滅的な影響を与える可能性があります。特定のシナリオでは、 深海採鉱 堆積物から大量の有機物が放出される可能性があります。これは、利用可能な酸素と反応して酸素をさらに枯渇させ、その結果、生物の死を招く可能性があります。
砂浜の海底で
いくつかの場所では、 紅海、非常に塩辛い塩水プールや海底の海底湖では、酸素がないにもかかわらず、生命があふれています。バクテリア、カニ、ムール貝、ウナギに似た魚は、これらの脱酸素化された海で進化しており、さらなる脱酸素化によってまったく影響を受けません。
海を越えると、脱酸素は海洋酸性化 (海洋の pH の低下) や塩分濃度の急激な増減などの他の脅威を悪化させる可能性があります。これらの変化は、非常に特殊な条件で生き残る海洋生物にとって致命的となる可能性があります。
したがって、持続的な低酸素状態は、異なる生息地の動物に異なる脅威レベルをもたらすことになります。藻場などの酸素を生成する海岸の生息地は保護され、復元されなければなりません。
深海に酸素を運ぶ海流も重要であり、それを保護する最善の方法は、地球温暖化をできるだけ早く遅らせることです。
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マルコ・フシ 現在、海洋生物学の上級講師を務めています。 ニューキャッスル大学.
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