科学者は、海水温の上昇がサンゴ礁の白化から移動経路の変化に至るまで、世界中の海洋生態系にどのように影響するかを理解しようと急いでいるので、海の最も遍在する生物の1つが研究者がすでに起こった変化を測定するのを助けています。 数百年にわたる化石記録とライブキャプチャデータは、一部の海洋プランクトンの個体数が、人間の工業化とそれに伴う温暖化した海洋への対応における明確な変化を反映していることを示しています。
Natureで今週発表された研究によると、研究者たちは、約170年前の産業時代の開始前と開始後から、浮遊性有孔虫のコミュニティ（海に浮かぶ小さな単細胞生物）の間に明確な違いを発見しました。 これらのコミュニティのプランクトン種の割合は、海水温の変化に比例してシフトし、海洋温暖化がこれらの個体群とそのより広い海洋生態系を大きく変化させたことを示しています。
気候変動が海洋生物に影響を与えるという考えは新しいものではありませんが、プランクトンの研究には、地球全体にまたがって過去数世紀にわたって掘り下げた異常に完全なデータセットが組み込まれており、海洋に対する人類の影響を再確認しています。
浮遊性有孔虫は、海底の堆積物層に硬い方解石の殻がよく保存されているため、包括的な化石記録を提供します、とドイツのブレーメン大学の古生物学海洋学者であるLukas Jonkersは述べています。 生物はまた、世界中の水にも生息しています。 海洋表層ではまれですが、浮遊性有孔虫はより深いところに豊富にあり、いくつかの場所では海底の帯全体にカーペットを敷きます、とジョンカーズは言います。
熱帯北大西洋の調査船メテオに搭載された堆積物トラップの回収。 このような堆積物トラップは、堆積物と産業革命前のコミュニティとは体系的に異なることが判明した現代の浮遊性有孔虫種のコミュニティに関する情報を提供します。 （クリスチャン・シュミット） 「現代の種の分布を過去と非常によく比較できます」とJonkers氏は言います。 「化石の記録が保存されている動物プランクトンのグループはそれほど多くありません。 実際、何かあるとは思いません。」
産業時代が始まる前のこれらのコミュニティの状態を理解するために、ジョンカーズと彼のチームは、海底の堆積物層から以前に収集された3, 700以上のサンプルを分析しました。 科学者は、堆積物が海底に蓄積して混ざる速度に基づいて、堆積物コアの最上層（基本的には海底から引き上げられた「泥の円柱」）が数世紀前の化石を含むと推定した、とジョンカーズは言います。産業革命に先駆けて。
チームは、これらの産業化前のサンプルを、海底に係留された漏斗である最新のデータと比較しました。この漏斗は、海の上部層から落下するものをつかみます（水の中を漂うプランクトンを含む）。 1978年から2013年に収集された情報を使用して、研究者は、浮遊性有孔虫のコミュニティが、海底化石の堆積と堆積物トラップに捕らえられた生物との間の期間に著しく変化したことを発見しました。
サンプル内の数十種類のプランクトン種の相対存在量を比較することで測定されたシフトは、ランダムではないようです。 プランクトン群集の変化の量は、周辺海域の記録された温度変化の程度と相関していた。 著者は、海底の化石を現代のコミュニティの最も近い類似物と一致させたときに発見したように、変化するコミュニティの方向も海水温の変化のパターンとほぼ一致しています。
変化の程度と方向の両方に一致するデータを示すJonkers氏は、温度が浮遊性有孔虫の個体数の変化の原動力であると確信していると言います。
「グローバルな変化の違いと影響を期待していました」とジョンカーズは言います。 「しかし、信号がそれほど明瞭になるとは思っていませんでした。」
この新しい研究は、他の研究者が特定の分野で発見したものを世界規模で再現している、とハワイ太平洋大学の海洋科学者であり、浮遊性有孔虫を研究したがこの研究に関与しなかったデビッド・フィールドは言う。 科学者たちは正確にプランクトンコミュニティが変化している理由を完全には解明していませんが、この研究や他の研究からの証拠は、直接的な影響または水中環境の他の側面の間接的な要因として、可能性のある原因として海洋温暖化を明確に指摘しています。言う。
堆積物トラップのサンプルを海底の化石と比較することは完全なアナロジーではないかもしれません。保存の違いはデータに影響を与える可能性がありますが、著者は、海洋種への海洋温暖化の大きな影響に対する説得力のあるサポートを提供するとフィールドは述べています。
「これは、温暖化がずっと前に海洋生態系に影響を与え始めたことを示しています。私たちが温暖化の良い記録をとる前からです」とFieldは言う。 「将来、海洋温暖化が生態系に与える影響はさらに大きくなると予想できます。 海洋は、これまで見たことのない方法で変化し続けます。」
浮遊性有孔虫はクジラや海の星ほど雄大ではないかもしれませんが、その化石記録の広さは、人間の活動に応じて変化する海洋生物のより広い傾向を確認するための有用なベースラインを提供します。 プランクトン群集の変化は、海水温が上昇率を上げ続けているため、海洋生態系の「全体像」を示す懸念指標です、とジョンカーズは言います。
「問題は、気候変動が進むとどうなるかということです」とジョンカーズは言います。 「[温度変化]が1度でも、浮遊性有孔虫の大きな変化が見られ、おそらく他の海洋生物相の変化も見られます。 つまり、これらすべての種は順応しなければならないことを意味しており、現時点では、それが可能かどうか、あるいは十分に速くできるかどうかはわかりません。」
