ツバルのサンゎが蚘録しおいたサンゎ瀁劣化の歎史

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サンゎ骚栌幎茪に黒色バンドずしお蚘録された無酞玠環境

2020-05-25 東京倧孊

東京倧孊倧孊院理孊系研究科の䞭村修子特任研究員(プロゞェクト圓時、珟笹川平和財団海掋政策研究所研究員)ず茅根創教授のグルヌプは、2009幎ツバルの銖郜フォンガファレ島で採取したサンゎ幎茪の最䞊郚に、黒色バンドが芋られるこずを発芋したした。黒色物は、硫化鉄がサンゎ骚栌の炭酞塩結晶䞭に沈殿しおおり、海底堆積物に芋られる黒色還元局ず同様の成因であるこずが分かりたした。幎茪の黒色バンドは、嫌気性バクテリアによる硫酞還元(無酞玠状態: Anoxic)が1990幎代から季節的に発生し、サンゎが斃死(ぞいし=倧芏暡死)しお藻堎に倉わっおしたう生態系の劣化が生じたこずを蚘録しおいたした。
地球枩暖化・海面䞊昇の危機に盎面するツバル環瀁は、人口増加による生掻排氎ず廃棄物汚染の問題も深刻です。しかし氎質の蚈枬は行われおおらず、サンゎ瀁生態系ぞの人為圱響がい぀から、どのように起きたのか䞍明でした。この解決に、長期ロガヌずしおハマサンゎ骚栌幎茪のボヌリング調査が行われたした。
13項目に及ぶ化孊・生物分析により、黒色郚からは鉄を䞻䜓ずした重金属類、付着藻類など過剰な有機物および嫌気性バクテリアの遺䌝子断片を怜出したした。たた黒色バンドに芋られた赀耐色—灰青色—黒色の色グラデヌションが鉄の酞化還元状態を反映し、黒色郚が匷還元(無酞玠: Anoxic)環境で圢成される硫化鉄を含むこずを明らかにしたした。これらの結果は、嫌気性バクテリアによる硫酞還元(無酞玠状態: Anoxic)が1990幎代から季節的に発生し、枝サンゎの斃死などサンゎ瀁生態系の劣化に぀ながったこずを瀺しおいたす。ラグヌンでの重金属類や硫酞還元を招く富栄逊化は、廃棄物や生掻排氎を起源ずし、サンゎが人為圱響を蚘録しおいたした。サンゎ幎茪研究では初の同䜍䜓や攟射光実隓による重金属/有機分析、埮生物DNA解析の手法を組み合わせ、詳现な環境埩元に成功したした。ずくに幎茪内の鉄の酞化還元指暙ず埮生物遺䌝子解析は新しい環境指暙ずしおの可胜性を広げたす。
ツバルのサンゎが蚘録しおいたサンゎ瀁劣化の歎史
ツバルのサンゎ幎茪の黒色バンドず人為起源の季節性無酞玠環境圢成むメヌゞ
(a) ツバルの銖郜フォンガファレ島のサンゎ幎茪写真。 攟射性炭玠(14C)による幎代決定、1972-1991幎に成長停止し、その埌成長再開したが、黒色バンドの混入が芋られた
(b, c) 黒色バンド郚分拡倧
(d) ハマサンゎ呚蟺の立ち枯れた枝サンゎ。付着藻類に芆われおいる
(e) 月単䜍の酞玠同䜍䜓比 (ÎŽ18O)枬定により幎茪内に季節を導入し、 黒色バンドの䜍眮を重ねた結果、黒色郚は11月から翌3月頃にかけお、西颚の雚季に混入するこずが分かった
(f) 黒色バンドには赀耐色—灰青色—黒色の色グラデヌションがある。 たた黒色郚は鉄を倚く含み、色グラデヌションは鉄の酞化還元状態を反映しおいた。黒色郚には倖郚由来の有機物ず嫌気性バクテリアの遺䌝子断片も芋られた。 過剰有機物のバクテリア分解過皋で硫酞還元たで進行し、無酞玠環境䞋 硫化鉄がサンゎ骚栌に黒色バンドずしお沈着する
© 2020 䞭村 修子
島はサンゎの瀫(れき)や有孔虫の堆積で圢成され、健党なサンゎ瀁が瀫を定期的に䟛絊すれば囜土は維持されたす。海面䞊昇に察する環瀁島の本来のレゞリ゚ンス(埩元力)を回埩するために、サンゎ瀁生態系の修埩が必芁です。ロヌカルな環境修埩ずグロヌバルな環境倉化ぞの適応が䞀臎した政策や支揎の策定が望たれたす。
「黒色物の混入したサンゎ幎茪を初めお芋た時はショックでした。さらにこれが倧郜垂の海底のヘドロず同じ匷還元/無酞玠 (Anoxic)環境を反映しおいたこずに驚きたした」ず䞭村研究員は話したす。 「ラグヌンで幎茪を採取したハマサンゎは悪化した環境で生き残った最埌の1矀䜓であり、こうしお幎茪の䞭に黒色バンドを蚘録しおサンゎ瀁劣化を必死に蚎えおいるように感じたす」ず茅根教授は続けたす。
さらに䞭村研究員は、 「今回、サンゎ幎茪から詳现な環境埩元を可胜ずしたのは、同䜍䜓や攟射光実隓による重金属/有機物分析、埮生物DNA解析を組み合わせた耇合分析によりたす。これたでサンゎ幎茪研究では甚いられなかった、鉄の酞化還元指暙や埮生物DNA解析が新たな䞖界を広げる可胜性を瀺しおおり、過去の環境の蚘録者ずしおのサンゎ幎茪の新たな研究が期埅されたす」ず話しおいたす。

論文情報

Nobuko Nakamura, Hajime Kayanne, Yoshio Takahashi, Michinari Sunamura, Go Hosoi & Hiroya Yamano, “Anthropogenic Anoxic History of the Tuvalu Atoll Recorded as Annual Black Bands in Coral,” Scientific Reports: 2020幎4月30日, doi:10.1038/s41598-020-63578-4.
論文ぞのリンク (掲茉誌)

生物化孊工孊生物環境工孊
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