科学者たちは、極端な海洋熱波からフロリダのサンゴ礁を救おうとどのように取り組んでいるのか

Florida's coral reef is experiencing widespread coral bleaching due to record-hot ocean temperatures.
Florida's coral reef is experiencing widespread coral bleaching due to record-hot ocean temperatures.Image: Unsplash/Matteo Vella
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  • フロリダのサンゴ礁では、記録的な高水温により、広範囲でサンゴの白化が起きています。

  • サンゴの白化は、温水によってサンゴがストレスを受け、組織内に生息して色を与えている藻類を排出することで起こります。

  • 白化したサンゴは死滅する可能性が高く、フロリダ礁および周辺の生態系に壊滅的な影響を与えるおそれがあります。

  • これらの取り組みは、フロリダでかつてない規模で行われている緊急対応の一環です。

ブラシを手に、若いスキューバダイバーたちは7月下旬、2023年の異例の海洋熱波を乗り越えようと苦闘するサンゴを支援するため、フロリダのアリゲーター礁の海に入りました。ミドリイシの断片に付着して害を及ぼす藻類や捕食生物を慎重に取り除きました。その作業は、イスラモラダ・サンゴ保全・再生教育団体(I.CARE)のインターン生の監督と研修のもとで行われました。

通常であれば、I.CAREのボランティアダイバーは、例年この時期にフロリダキーズ沖の海域へサンゴを移植しており、それはフロリダ礁を再生するための全国的な取り組みの一環です。しかし今年は、すべてが逆の方向に進んでいます。

フロリダキーズで水温が急上昇するなか、大学、サンゴ礁再生団体、政府機関の科学者たちが懸命な取り組みを開始しました。サンゴを救うためです。ダイバーたちは毎日海に入り、数千本のサンゴを採集し、フロリダキーズの礁域に沿った海洋育成場からこれらを集め、水温の低い海域や陸上の巨大水槽へ移しています。

海洋科学者のケン・ネディマイヤー氏とそのチームは、リーフ・リニューアルUSAで、サンゴの樹状育成施設を丸ごと、タバーニエ沖の浅瀬から水深60フィートの場所へ移動させ、水温が華氏2度(摂氏1.1度)低い場所へ。そこでも水温は約華氏85~86度(摂氏30度)に達していました。

海洋科学者のケン・ネディマイヤー氏が、移動用に健全なエルクホーンサンゴの断片を採集しています。この樹状構造により、サンゴは有害な藻類から守られています。Image: リーフ・リニューアルUSA

これらの取り組みは、フロリダでかつてない規模の緊急対応の一環です。

フロリダ礁――フロリダキーズに沿って約350マイルにわたる弧状の礁で、魚類の生息地、沿岸部の暴風雨からの防護、そして地域経済にとって重要なこの礁は、記録的な高水温に、2023年6月、予想より数週間早く見舞われ始めました。その高温が続いたことで、広範囲にわたるサンゴの白化がフロリダ沖を中心に、さらにその他の地域でも引き起こされています。

8月中旬までに、サンゴの白化は報告されており、バハマ、キューバ、メキシコ、ベリーズ、エルサルバドル、コスタリカ、パナマ、コロンビアに加え、プエルトリコと米領バージン諸島で確認されています。これは特に深刻です。残されている最も健全なサンゴ礁の一部がカリブ海南部にあるからです。科学者たちは、1995年以来6回目となるカリブ海のサンゴの大規模白化を目撃しているのかもしれないと懸念しており、過去12年間で3回目であり、熱は今後も続く可能性が高い。

フロリダキーズ国立海洋保護区のチーカ・ロックス観測地点で、以前に標識が付けられた白化したサンゴの塊。サンゴの骨格が露出している様子。Image: NOAA AOML

サンゴは大規模な白化現象から回復することもできますが、長期間にわたる高温はサンゴを衰弱させ、病気にかかりやすくします。その病気が最終的にサンゴを死に至らしめる。

科学者とボランティアが、まさにこれを避けようと必死に取り組んできたのです。

礁の鼓動

フロリダ礁は、乱獲、病気、暴風雨、地球温暖化といった圧力のもとで長年苦闘してきており、それらによって生存サンゴは激減しています。

大規模なサンゴ再生の取り組み――米国海洋大気庁(NOAA)の「Mission: Iconic Reef」は、2019年から進められており、特に水温上昇に最も強いサンゴを移植して礁の再生を図っています。しかし、最も強健な移植サンゴでさえ、今や危機に瀕しています。

造礁サンゴは、組織内の微細藻類との独特の共生関係のため、浅い熱帯海域の基盤となる種です。

日中、これらの藻類は光合成を行い、サンゴの動物にとって食物と酸素の両方を生み出します。夜間には、サンゴのポリプがプランクトンを食べ、その藻類に栄養を供給します。この共生関係の結果として、サンゴは炭酸カルシウムの骨格を作り、礁を築くことができ、その礁はすべての海洋生物のほぼ25%を支えています。

残念ながら、サンゴは温度に非常に敏感であり、南フロリダ沖の極端な海洋高温は、一部の礁域では水温が90度台に達しており、サンゴに極めて大きなストレスを与えています。

2014年にフロリダキーズで起きた海洋熱波の際の、白化前と白化後のコブ状脳サンゴ(Colpophyllia natans)。Image: Michael Childress and Kylie Smith

サンゴは高温になりすぎると、共生藻類を排出します。サンゴが白く見えるのは――白化しているため――、色鮮やかな藻類細胞を持たない透明な組織を通して炭酸塩の骨格が透けて見えるからです。

サンゴは回復できます。水温条件が数週間以内に正常に戻れば、サンゴは新たな藻類の共生者を取り戻せます。しかし、人間の活動による温室効果ガス排出の影響で地球規模の気温が上昇しており、それによって白化現象がより長く、より頻繁に世界各地で生じており、その結果、サンゴ礁の将来に対する懸念が高まっています。

サンゴのための移動野戦病院(MASH)

今年、フロリダキーズは警戒レベル2に達しました。これは白化の極めて高いリスクを示しており、通常よりおよそ6週間早いものでした。

早期警戒と予測は、NOAAのCoral Reef Watch Network(サンゴ礁監視ネットワーク)により、科学者たちは研究室や機材の準備を始め、拡大する海洋熱波の位置と強さを追跡し、そして何より重要なこととして、ボランティアを募る時間を得られました。

今年の最高海面水温(上のグラフ)と積算水温週(degree heating weeks、下のグラフ)は、蓄積された熱ストレスの指標ですが、記録が始まって以来最も高くなっています。Image: NOAAより改変

フロリダキーズの海洋研究所では、科学者と訓練を受けたボランティアが、熱の脅威にさらされた沖合の育成場から採集したサンゴ断片を、数千単位で運び込んでいます。所長のシンディ・ルイス氏は、同研究所の大型水槽を「サンゴのための移動野戦病院(MASH)のようだ」と表現しています。

そこでも、フロリダ各地の他の研究所でも、ボランティアがこの小さな生き物に手で餌を与え、フロリダの海水温が再び下がり海に戻せるようになって、最終的に礁へ移植できる時まで生かし続けます。

積算水温週(Degree Heating Weeks)は、過去12週間にわたる熱ストレスの蓄積を示す指標です。摂氏4度週(7.2華氏度週)では、サンゴは白化につながりうるストレスを受けます。摂氏8度週(14.4華氏度週)を超えると、白化が起きる可能性が高くなります。Image: NOAA Coral Reef Watch

まだ海中にあるサンゴを守る

I.CAREは、別の種類の緊急対応を開始しました。

I.CAREの共同創設者で、サンゴ礁生態学者であり、私の海洋科学の元教え子でもあるカイリー・スミス氏は、数年前、周囲に大量の肉質の藻類が付着したサンゴ移植個体は、白化しやすいことを発見しました。水温が上昇している時期に、その藻類を取り除くことで、サンゴが生き残る可能性を高められるかもしれません。

「Diving With a Purpose」の若いメンバーが、フロリダ州イスラモラダで、イスラモラダ・サンゴ保全・再生教育チームとともに、研修とサンゴの管理ダイビングに参加しています。Image: I.CARE

スミス氏のグループは通常、地元のダイビング事業者と協力してレクリエーション・ダイバーを訓練し、イスラモラダの礁を再生するための取り組みとして、サンゴ断片の移植と管理を支援してもらっています。2023年夏には、I.CAREがDiving with a Purposeの若いダイバーたちのようなボランティアを訓練しており、藻類や、サンゴを食べる巻貝およびファイアーワームを取り除く訓練をしており、サンゴの生存の可能性を高めるためです。

危機にあるサンゴのモニタリング

困難に直面しているサンゴを見つけるため、ボランティア・ダイバーは、モート海洋研究所のBleachWatchプログラムを通じて、礁の観察員としての訓練も受けています。

スキューバダイバーは、その美しさとアクセスの良さから、長年フロリダキーズの礁に惹かれてきました。同研究所は、彼らに異なる種の白化、病気、死んだサンゴを見分けられるよう訓練しており、その後、オンラインポータルを使ってフロリダ礁全体の白化報告を提出させています。

礁に目が多ければ多いほど、白化の懸念が最も大きい地域を示す地図はより正確になります。

研究生態学者であり、NOAA大西洋海洋気象研究所(AOML)のサンゴ研究プログラムの責任者であるIan Enochs氏は、2023年8月1日までに、チーカ・ロックス地域のすべてのサンゴが白化したことを確認しました。Image: NOAA AOML

礁の再建

キーズの海洋熱波によって一部のサンゴは避けられずに死滅しますが、それ以上に多くのサンゴが生き残るでしょう。

慎重な分析によって、白化が起きている種、遺伝子型、礁の場所を把握し、科学者と実務者は、より強靭なサンゴ礁を将来に向けて守り、再建するための貴重な情報を得ています。

これこそが、スミス氏、ルイス氏、ネディマイヤー氏、そしてこのサンゴ礁を守る価値があると信じる何百人もの人々に希望を与えています。ボランティアは、サンゴ礁の維持管理に協力する場合でも、白化を報告する場合でも、人類が地球温暖化を止められなければ何が危機に瀕するのかという意識を高める場合でも、この取り組みにとって極めて重要です。

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