海洋温暖化がサンゴの酸素供給を阻害し死滅を引き起こす可能性を解明(Warming oceans can disrupt coral oxygen supply and trigger coral death)

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2026-05-21 コペンハーゲン大学

デンマークのUniversity of Copenhagenの研究チームは、海洋温暖化がサンゴ内部の酸素供給を阻害し、サンゴ死滅を引き起こす仕組みを解明した。研究では、水温上昇によってサンゴと共生藻類の代謝バランスが崩れ、組織内部で深刻な酸素不足(低酸素状態)が発生することを確認した。この低酸素状態は、夜間や高水温条件下で特に顕著となり、細胞損傷や白化現象を経て最終的にサンゴ死へつながる可能性が示された。従来は高温ストレスや共生藻の喪失が主因と考えられていたが、本研究は「酸素輸送障害」が重要なメカニズムであることを示した点が特徴である。研究者らは、気候変動による海洋温暖化がサンゴ礁生態系へ与える影響を理解する上で重要な成果であり、保全戦略や海洋環境予測モデルの改善につながると述べている。

海洋温暖化がサンゴの酸素供給を阻害し死滅を引き起こす可能性を解明(Warming oceans can disrupt coral oxygen supply and trigger coral death)
Electron microscopy images of cilia on the surface of corals. Note that the cilia are approximately 10–15 micrometres long and around 500 times thinner than a human hair. (Photo: Cesar Pacherres, University of Copenhagen)

<関連情報>

急激な温度変化が繊毛運動に及ぼす影響により、サンゴの脱酸素化が進む Acute temperature effects on cilia beating increase coral deoxygenation

Cesar O. Pacherres, Max S. Dhillon, Mads Bilbo, Mikkel Hansen, […] , and Michael Kühl
Science Advances  Published:20 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aeg0950

Abstract

Cilia-induced vortical flows are critical for regulating oxygen (O2) and metabolite exchange across coral-water interfaces. While this active ventilation affects the coral tissue microenvironment, its role in thermal stress remains poorly understood. Using high-speed imaging of cilia beating, particle image velocimetry with O2-sensitive nanoparticles, and a mechanistic transport model, we quantified how ciliary dynamics in the reef-building coral Porites lutea respond to acute warming in darkness. Moderate warming (~35°C) enhanced ciliary activity and advective transport yet paradoxically thickened the concentration boundary layer with O2-depleted water, exposing tissues to transient hypoxia. At higher temperatures, ventilation failed to meet rising metabolic demands and anoxic regions expanded rapidly. Above ~37°C, ciliary coordination collapsed and vortical flows dissipated, shifting transport to a diffusion-limited regime accelerating coral mortality. These results identify ciliary beating as a key regulator of thermal tolerance and early indicator of critical physiological tipping points for reef-building corals in a warming, deoxygenating ocean.

生物環境工学
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