クジラ、サメ、タコが最終的に依存する海の食物連鎖の基盤は、珪藻と呼ばれる小さな光合成藻類です。それらは何千もの形状があり、人間の目には認識できません。
彼らの個体数が崩壊または減少した場合、広大な海洋食物網全体に劇的な影響が及ぶ可能性があります。
科学者たちは現在、気候変動に関連した珪藻への脅威を特定しましたが、それは既知の増大する脅威である海洋酸性化によるものです。
研究で出版された水曜日の日記自然科学者たちは海からある種の珪藻を採取し、それを海水の酸性度が上昇した状態（今世紀末までに予測される海洋酸性度レベルと同様）にさらした。彼らは、水の酸性度が高くなると、珪藻がその数を増やすために必要な栄養、特に鉄分を摂取するのを妨げることを発見した。
そして、もし珪藻の個体数が激減すれば、海を越えて世界的な影響が及ぶだろう。
珪藻は太陽の光が当たる海面近くに浮遊し、大気から二酸化炭素を吸収して利用します。重要な栄養素として。米国海洋大気局 (NOAA) によると、海洋は30パーセントを吸収する大気中の二酸化炭素のうち、その多くは飢えた地表に生息する珪藻によって消費されます。
珪藻は炭素を取り込みますが、酸素を放出します。「珪藻は呼吸の 4 回ごとに酸素を供給する」ほどです。によるとNOAAへ。最終的に、これらの重い珪藻は海底に沈み、そこで自然にこの炭素を大気から遠く離れた場所に「隔離」します。
珪藻の数が減少すると、強力で長寿命の温室効果ガスである二酸化炭素を空気中から吸い込む海洋の自然な能力も減少する可能性があります。これにより地球温暖化が加速する可能性があります。
2011年にノルウェー北部のバレンツ海で珪藻を含む植物プランクトンが大発生した。 クレジット: NASA
研究者たちは、私たちの海洋の広大な地域と地球の気候の両方について、まだ悲惨な状況を予測していませんが、それらの崩壊による潜在的な連鎖的な影響は憂慮すべきものです。
マッシュ可能な光の速度
「これは重大かつ憂慮すべきことだ」とスクリップス海洋研究所で微生物海洋学と生態学を研究しているアンドリュー・アレン氏はインタビューで語った。アレン氏はこの研究の共著者である。
では、海洋の酸性化はどのようにして珪藻の成長を制限できるのでしょうか?
問題は化石燃料の燃焼から始まります。石油、石炭、天然ガスなどの燃料を燃やすと、熱を閉じ込める二酸化炭素が大気中に放出され、地球の温度が上昇します。現在、二酸化炭素濃度は少なくとも80万年間で最高値、そして地球の平均表面温度は史上最高記録を打ち立てています。
空気中の二酸化炭素は自然に海水と反応して炭酸を生成し、海の酸性度を徐々に高めます。ただし、この炭酸の増加により、利用できる炭酸分子 (技術的には負に帯電した炭酸分子、またはイオン) が少なくなります。そしてこれが重要だ。研究者らは、炭酸塩分子が少ないと、珪藻が増殖して繁栄するための重要な栄養素である鉄を「つかむ」能力を妨げることを発見した。
珪藻の一種。 クレジット: アラスカ水産科学センター/noaa
研究者らによると、海洋の酸性化により、酸性化のほとんどが起こっている海面近くの炭酸塩は今世紀中に50パーセント近く減少するという。
したがって、この初期の研究をさらに発展させるにはさらに多くの研究が必要であるが、これは海洋の広大な範囲、特にすでに鉄欠乏している南極大陸周辺の南極海における珪藻に運命をもたらす可能性がある。
珪藻の個体数が減少すると、空気中から炭素を吸い取り、最終的には炭素を海底近くに隔離する珪藻が減少するという、悪性の「フィードバック ループ」が引き起こされる可能性があります。したがって、大気中にさらに多くの二酸化炭素が残り、海洋の酸性化がさらに進み、珪藻の個体数が増えるのがより困難になります。
研究者らは、この影響はすでに鉄分が少ない海洋で最も顕著になると強調している。
「これらの地域では、大気中の二酸化炭素濃度が高いと植物プランクトンの成長が減少し、海洋が二酸化炭素を吸収する能力が制限され、その結果、大気中に蓄積する二酸化炭素濃度がますます高くなる可能性がある」と微生物・環境学者のジェフ・マクエイド氏は述べた。ゲノミクス研究者であり研究の筆頭著者である同氏は声明で述べた。
藻類ブレニーのような魚は珪藻やプランクトンを食べます。 クレジット: ウィキメディア・コモンズ
慎重に計画された多くの研究と同様、この研究もマクエイドやアレンのような研究者がすべての変数を制御できる実験室環境で行われました。しかし、外洋では珪藻への影響は異なる可能性があり、そのような悪影響のフィードバックループが発生しない可能性があります。そのため、そのような影響が発生する可能性が高いと言うのは時期尚早です。
「生態系は複雑で、システムがどのように補償したり調整したりするかを予測するのは困難です」とアレン氏は言う。
しかし、もし実験室の結果が実際の海洋での結果と同様であれば、海洋はいつか地球の気候変動の速度を弱めるのではなく、地球温暖化を加速させるかもしれない。
言い換えれば、海洋はいつか気候変動の味方から敵に変わるかもしれない。