サンゴ礁の健康状態は、藻類が発する音で評価できる

A coral reef is seen at the Aquarium Pula, Croatia, July 25, 2018. Housed in a more than 130-year-old fort in Croatia, Aquarium Pula boasts species from the Adriatic as well as tropical marine zones and freshwater habitats. From seahorses delicately entwining themselves in the seagrass to the other-worldly jelly fish drifting in the deep blue water, the aquarium is home to around 250 species in 100 pools and tanks and attracts some 125,000 visitors a year. Picture taken July 25, 2018. REUTERS/Antonio Bronic - RC1628BAF150
Monitoring reef health through its sound is a new avenue for acoustic ecology.Image: REUTERS/Antonio Bronic - RC1628BAF150
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ロードアイランド州の米海軍水中戦センターと共同で研究している夫婦の海洋学者、ローレン・フリーマンとサイモン・フリーマンが、聞いた音について初めて他の人々に話したとき、その反応は必ずしも好意的ではありませんでした。二人はハワイの水中サンゴ礁を覆う海洋大型藻類が発する音を聞いていたのです。サイモンは振り返ります。「その音はテッポウエビによるものだと言われ、それで話は終わりでした」。しかし、いくつかの地点で音を聞いたところ、音の大きさと藻類の量との間に相関関係があることが分かりました。さらなる研究により、二人の直感はほぼ確かめられ、海洋音響生態学の新たな方向性として、サンゴ礁が発する音によってその健康状態を評価する手法が示されました。

少し戻りましょう。藻類が音を発するとはどういうことでしょうか。

藻類は、陸上の植物と同様に、光合成によって太陽光と二酸化炭素をエネルギーに変換します。この過程で、酸素の微細な気泡が水面に向かって放出されます。各気泡が生成した植物から離れる際に、小さな「ピン」という音が発生します。フリーマン夫妻の研究では、「このような多数の気泡が、海底全体に広がる大きな音源を形成する」と述べられています。フリーマン夫妻がサンゴ礁で聞き、録音してきたのは、このピンという音が集まってできた2kHzから20kHzのシューという音です。

海中では、動物の鳴き声、人間が発する音、波、他の気泡など、実に多くの音が飛び交っています。フリーマン夫妻の研究には関わっていない音響生態学者のエリカ・スタターマンは、次のように述べています。「水中に録音機を入れると、これまで聞いたことのない素敵な新種の魚の音に、たいてい驚かされます。発見すべきことは本当にたくさんあります。」

その結果、野生の藻類の音を録音し、聞き取ることは困難です。

その特徴的なピンという音が本当に藻類から発せられているのか、それとも他の発生源によるものなのかを検証するため、フリーマン夫妻は、侵略的外来種であるハワイの藻類 Gracilaria salicornia を入れた水槽を設置しました。魚や甲殻類は一切入れていません。音を聞いたところ、魚や他の動物がもはや生息していない劣化したサンゴ礁で耳にしたのと同じ高周波の音が確認されました。

この発見の価値

サイモンは、「現在、サンゴ礁は潜水士による目視によって評価されています」と述べています。綿密な調査は費用と時間のかかる取り組みであり、得られる知見は潜水士が目視できる範囲に限られます。フリーマン夫妻は、こうした環境の音響分析により、やがてサンゴ礁の状態についてさらに多くのことが明らかになると期待しています。

将来的には、自律型無人機などを用いて、サンゴ礁の音環境を素早く聞き取り、前年からどのように変化したかを評価できるようになるかもしれません。

現在でも、サンゴ礁の藻類被覆の状況は、その音から迅速に把握できます。(他の研究者は、オーストラリアで海草藻場を音響によってモニタリングしています。)

スタターマンは次のように考えています。「生物音響学と生物多様性の間にこのような関連性を見出すことは、大きな可能性を秘めた刺激的な分野です。」

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