ホッキョクグマのイメージを私たち全員が今まで見てきました。ホッキョクグマの存在は、そこにあるべきではないコバルト海に囲まれた、氷の非常に小さな断片の孤立によって減少しました。 急速な気候変動の象徴的な表現として、それは紛れもなく魅力的です。
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しかし、北極と亜北極で何が起こっているかを本当によく知りたい場合は、代わりに、ホッキョクグマよりもはるかに謙虚で馴染みのない生物であるクラロモーフム属のサンゴ藻を賞賛する必要があります。
それらは、一般的に考えられているような藻類ではなく、ビーチや池に浮かぶかなりぬるぬるした緑色のものです。 サンゴは、すべての細胞の周りに炭酸カルシウムの硬い殻がある紅藻であり、世界中で成長しています。 Clathromorphum属のサンゴ礁藻類は、北極および亜北極の高緯度および冷水に特有であり、彼らの海と何世紀にもわたってどのように変化したかを伝える非常に重要な物語を持っています。
科学者は、彼らも情報の重要なアーカイブであると言います。 それは藻が年々異なる層で成長し、その過程でその周囲を熱心に記録するためです。
「北極圏には、深海堆積物コアや短命の二枚貝など、他の海洋アーカイブがありますが、サンゴ藻は数百年にわたって季節の解像度で表面状態を記録する唯一のアーカイブです」と、Jochen Halfar准教授は言います。トロント大学で地質学を学び、古気候および古生態学研究グループの主任科学者。 「たとえば、氷河や氷床の氷のコアなど、陸上のアーカイブがいくつかあります。 しかし、それは海洋気候ではなく、紅藻が初めて初めて、過去に年々高緯度の海洋気候を再構築できるようになりました。」
サンゴ礁の藻類は硬い基質上で成長し、岩や硬い殻のカーペットのような他の構造物を覆い、ドロレス・アンブリッジのツイードスーツの色をしています。 （マギー・D・ジョンソン、NMNH） 
Clathromorphumは、生息地と非常に長い時間（潜在的には数千年）成長する能力があるため、科学者にとって特に興味深いものになりました。 （ニック・カロイアニス） 
それらは植物であるため、日光を光合成して成長し、成長するにつれて、コラリン藻類は、時間とともに蓄積する炭酸カルシウムの堅い骨格構造を発達させます。 （ウォルターアディ） スミソニアン国立自然史博物館の名誉研究者であり学芸員であるウォルター・アディは、過去どれくらい経ちましたか。 Adeyと彼のチームが2013年にラブラドール沖で収集した1, 200年前のサンゴ礁藻類のサンプルは、2017年3月10日開催の「Objects of Wonder」で展示されている珍しい博物館標本の1つです。 showは、博物館コレクションが科学的知識の探求において果たす重要な役割を調べます。
すべてのアカウントで、Adeyは1964年にスミソニアン研究所に来てから標本を収集し、その秘密を精査していたサンゴ礁研究の創始者です（彼は昨年退職しましたが、サンゴ礁の研究が遅れたことを意味しません） ）。 大部分は彼の努力により、北極から熱帯を経てしばしば自分で建造または改造した船で収集し、さまざまな種のサンゴ礁の約100, 000個のサンプルが博物館のコレクションに収容されています。
しかし、 Clathromorphumは、生息地と、成長するにつれて気候情報をアーカイブしながら、非常に長い時間（場合によっては数千年）成長する能力のために、科学者にとって特に興味深いものになりました。
「熱帯のサンゴ礁は、過去の環境を決定するために使用されてきました」とアディは言います。 「しかし、北極圏には浅海のサンゴ礁はありません。 非常に深海のサンゴがありますが、これらは熱帯のサンゴ礁の属や種とは非常に異なっており、北極の過去の歴史を決定する上でほとんど役割を果たしていません。 したがって、過去の気候、特に気温の老化と年代測定の唯一の本当の原因はサンゴ礁であり、これは比較的新しいものです。」
サンゴ礁の藻類は硬い基質上で成長し、岩や硬い殻のカーペットのような他の構造物を覆い、ドロレス・アンブリッジのツイードスーツの色をしています。
それらは植物であるため、日光を光合成して成長し、成長すると、炭酸カルシウムの堅い骨格構造を発達させ、それは時間とともに蓄積します。 テラ・ファーマの樹木のように、彼らは成長をリングまたはレイヤーで記録します。「海の樹」とハーフアーは言います。 彼らはより多くの光を持っているときより大きくなるので、科学者は毎年のリングまたは層の厚さに基づいて海氷の範囲を毎年推定することができます。
ダイバーのThew Suskiewicz（左）とMike FoxがいるWalter Adey（中央）とラブラドールのキンギトック島で発見された17ポンドのサンゴ礁藻の標本を展示しています。 （デビッド・ベレンジャー） 「海氷がますます長く覆われた他の年と比較して、藻類がより多くの光を受けて成長することができた季節の非常に早い時期に海氷が砕ける年を比較する場合、これらの層の幅に基づいて特定の年に海氷がありました」とHalfar氏は言います。
科学者は、1970年代以降に撮影された海氷の範囲を示す衛星画像でこのデータを確認しています。 これらの値は較正されているため、研究者は藻類を使用して、衛星画像が利用可能になるずっと前に海氷の範囲を分析できると言います。 この長期のデータセットを提供することは、北極および亜寒帯における人為的な気候変動の影響をよりよく理解するために、藻が果たす重要な役割です。
「過去数百年の年間解像度で、北極の海洋表面条件を再構築する他の方法はありません。」とHalfar氏は言います。 「北極圏からの観測データはほとんどありません。なぜなら、そこには多くの人々が住んでおらず、非常に多くの場所で測定を行っているからです。 そのため、その多くは衛星データからのものであり、それは1970年代以来です。」
衛星画像が利用可能になる前のデータのこれらの大きなギャップは、気候パターンの循環的な性質のために重要です。 たとえば、海面温度に影響し、大西洋のハリケーンの季節、北米の干ばつ、アルプスの降雪、アフリカのサヘルの降雨に影響を与える大西洋の数十年振動は、他にもさまざまな影響があります。高緯度の北大西洋における70年のタイムスケール。
「だから、あなたが想像できるのは、（衛星からの）45年間の良好な観測データがある場合、あなたは半サイクルだけをキャプチャしているということです」とHafararは言います。 「気候システムを完全に理解し、将来の気候変動を予測するために、北極圏の気候を長期的な視点に入れる必要があります。」
表面の状態は、サンゴが伝える物語の一部にすぎませんが、科学者が新しい技術をもたらすにつれて、さらに多くの質問をすることができます。
「その最上部だけが生体組織であるが、それは環境全体の変化を生涯にわたって記録しているこの塊を蓄積している」とピレ、クレアモントマッケナのWMケック科学部の環境科学助教授であるブランウェンウィリアムズは言う。スクリップス大学。 「骨格で形成される化学物質は、周囲の環境で何が起こるかに応じて変化します。 温度が高いほど骨格にマグネシウムを集中させ、温度が低いほどマグネシウムを少なくします。」
科学者は、層のマグネシウム含有量を分析することにより、たとえば春から水が温まる冬、冬までの6か月の時間枠まで水温に関するデータを取得できます。 バリウムの分析は、塩分濃度の決定に役立ちます。 また、サンゴの研究の最先端で、ウィリアムズと同僚はホウ素化学物質を使用して、水化学のもう1つの重要な要素であるpHの決定を支援しています。
一方、オーストラリアのAdeyと彼のポスドク研究員であるMerinda Nashは、博物館の鉱物学部門のハイテク機器を使用して、サンゴの石灰化細胞壁が非常に複雑であり、ナノメートルスケールの炭酸塩鉱物と微細構造が多数存在することを示しています。 この新しい情報は、気候学者のアーカイブを微調整するのに役立ちます。
この実験室での作業は、サンゴ礁がどれだけ私たちに伝えることができるかについての理解を拡大し続けていますが、 クラスロモルフムの発見と収集は依然として労働集約的で困難な作業であり、ダイバーは寒い水温で作業する必要があります。
アデリーのサンゴ礁との最初の仕事は、世界的な多様性を確立することでした。 そして、数十年前、彼は海面によってのみ制限された、最大3, 000年前のサンゴ礁の巨大なカリブ海のサンゴ礁を見ることができました。 気候変動を取り巻く問題が、特に北極圏でより緊急になったため、彼の焦点は、数千年ではないにしても数百年のクラスロモルフムのサンプルを見つけることにシフトし始めました。
2011年から2013年までの3回の遠征で、Adeyと彼の大学院生のチームはラブラドール海岸の大部分をカバーしました。氷に押しつぶされたり、ハマグリに飽きたり、自然の要因によって損なわれることはありません。
彼らは、穴の開いた生物が生き残れないためにサンゴがずっと古くなる特殊な環境で、約1, 800年前のサンプルを見つけました。 彼らはまた、科学者が将来の遠征で北極圏全体でより多くの藻類を見つけることができるような種類の基質をマッピングすることができました。
たとえば、 Halfarは昨年の夏、 Clathromorphumを求めてグリーンランドから北西航路に移動しました 。 彼の焦点は、北極圏のできるだけ多くの場所で最大200年前のサンプルを見つけ、人類の二酸化炭素排出量が劇的に増加し始めた産業革命の開始前から広範なデータセットを作成することです。
「現在可能だと思われるのは、約150年前の気候再構築のネットワークを作成できることです。それでも、1970年代の衛星観測からの作業から大きな一歩です」と彼は言います。 「海氷の損失という点では、地域ごとに違いがあります。 北極圏を横断するこの広範なネットワークにより、各地域内の海氷損失を詳細に調べることができます。」
「 Objects of Wonder：国立自然史博物館のコレクションから」は2017年3月10日から2019年3月10日に表示されます。
