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南極の氷の棚が溶けるとガラスのスポンジが入る

ほとんどの人が南極周辺の海底で成長している生物について考えると(考えてみれば)、いくつかの短い言葉が思い浮かびます:冷たく、ゆっくり、鈍いです。 しかし、 現在の生物学で本日発表された新しい研究によれば、適切な条件下では、アンタルシアの大陸棚の海底生物は非常に急速に成長する可能性があります。 過去20年間にわたる南極の氷棚の崩壊は、その下側を温水が温めたことによるもので、海水条件がすでに変化しているため、一般的に成長の遅いガラススポンジの群れがより一時的な海氷の下で発芽することができます 棚を交換しました。

「これらのことは、私たちが思ったほどエキサイティングではありません。 彼らは実際に非常にダイナミックです」と、研究に関与しなかったアラバマ大学の極地生態学者ジェームズマクリントックは言います。 「これらの棚が壊れたときに彼らが急速にリクルートして成長できるという考えは刺激的であり、海底が想像よりも早く変化することを示唆しています。」

ガラススポンジは、棚の下の海底で最も多様なコミュニティの建築家です。 サンゴのように、ガラススポンジは他の多くの生物の生息地を提供します。 かごのような内部空洞は、冷たい水の中の珍しい苗床であり、小さな海洋の等脚類、幼若ヒトデ、脆い星、さらには魚の卵さえも内部で発見されています。 彼らが死ぬと、彼らは海底に数メートルのシリカマットを残し、ウミユリ、アネモネ、および他のスポンジが落ち着いて成長するための主要な基質を提供します。 また、サンゴのように、ガラススポンジはゆっくりと成長します。 ほとんどは毎年2センチしか成長しないため、最大のものは数百年前のものになります。

食料不足は、この遅い成長の理由です。 南極海では、日光と暖かい水が植物プランクトンの開花を促進する数週間という非常に短い成長期があります。 この短い期間中、植物プランクトンは動物プランクトンを食べ、動物プランクトンは動物プランクトンからの廃棄物を食べます 生物は、水から粒子や細菌をろ過するバクテリアや動物(ガラススポンジなど)に餌を与えます。 動物がどれだけの報奨金を受け取るかは、運ばれる食物に落ち着いたかどうか、あるいはそれらのマナを運ぶ流れが氷によって遮られているかどうかによって決まります。 そうは言っても、食物がほとんどないため、海底の生物のほとんどが非常にゆっくりと成長するのは驚くことではありません。

水の中の粒子をろ過するために、ガラスのスポンジの側面に等脚類がとまっています。 水の中の粒子をろ過するために、ガラスのスポンジの側面に等脚類がとまっています。 (写真©ジョン・ウェラー)

氷はまた、南極海底の生命に危険をもたらします。 氷山や他のタイプの海氷は、分娩した場所から浅い水域に遭遇すると、幅350メートル、深さ15メートルまでの海底に溝を掘り、その地域の生物を破壊します。 氷の結晶(アンカーアイスとして知られている)は、スポンジ、岩、海藻などの不動の物体上で成長し、最終的に海底から浮き上がり、氷の天井と結合します。 さらに、海水の氷のような指のブリニクルは、表面の凍った氷から撃ち落とされ、海底に広がるときに触れるものすべてを殺します。

しかし、過去数十年で南極の氷の被覆に変化が見られました。 ラーセンAとラーセンBとして知られる2つの大きな棚がそれぞれ1995年と2002年に崩壊しました。 これにより、植物プランクトンが咲くための開放水が解放され、 定期的な氷山の掻き取りのない海底地域を残し、その地域を暖水と食物が循環する方法を潜在的に変更しました。 しかし、南極大陸での生活のペースが遅いことを考えると、科学者たちは2011年にLarsen A氷棚の下の海底を調査するために一時的な海氷を切り抜けたとき、多くを見つけることを期待していなかった。 驚いたことに、彼らは最後の訪問から4年で小さなガラススポンジのコミュニティが生まれたことを発見しました。

実際、ガラススポンジの数は倍になり、多くは古い南極海のスポンジリーフでは一般的ではない小さな種に属していました。 そして、研究者たちは、体積が50〜100平方センチメートルの間でスポンジの数が大幅に増加していることを発見し、若いスポンジは非常に急速に成長したことを示唆しています。

ガラススポンジ ガラススポンジは、ここに描かれているウミユリや脆い星など、他の多くの生物の生息地を提供します。 (写真:Thomas Lundalv)

突然の空きスペースの利用可能性と食物の流入は、これらのスポンジがいかに速く成長できたかを説明している可能性があります。 しかし、この余分な食べ物はどこから来たのでしょうか? 南極の周囲の海底の生態を長年研究したが、この研究には関与しなかったスクリップス海洋研究所のポール・デイトンは、氷棚の融解がその地域の海流、波、風を増加させ、スポンジが食べるための海底と再懸濁粒子と細菌。

南極の一部での1つのコミュニティの成長に関する研究は、小規模に思えるかもしれません。 しかし、それは生態系が気候変動にどのように反応するかを予測できない方法の例です。 ガラススポンジが「勝者」となり、流れによって混ざり合った粒子の多い水でより良く成長する可能性がありますが、それは単なる短期的な変化かもしれません。 「私は個人的に、これをガラススポンジに乗っ取られるというよりも脈動だと考えています」とデイトンは言います。 「しかし、温暖化と海氷の喪失の結果として大きな変化がもたらされると、南極の底生生物コミュニティに大きな変化をもたらす可能性が非常に高くなります。」

スミソニアンのオーシャンポータルで南極大陸のロス海の写真をご覧ください。

南極の氷の棚が溶けるとガラスのスポンジが入る