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変化する世界における骨格マグネシウム含有量を持つ南極の海洋生態系エンジニアの脆弱性

海洋は、大気中の CO2 の上昇による気候変動の影響を受けています 人間の活動による汚染(石油炭化水素や重金属など)の増加と、海水温の上昇と海洋化学の変化(pHの低下や海洋の酸性化など)につながります。海洋の酸性化と汚染は、炭酸カルシウム (CaCO3 ) 骨格/貝殻の生成を困難にする (海水中の炭酸塩を少なくする) ことによって、または炭酸塩レベルが飽和点を下回ると海水を一部の種に腐食させることさえあります.

一部の種は、石灰化した骨格に大量のマグネシウム (Mg) を組み込むことができるため、より溶けやすくなるため、pH 低下の影響を受けやすくなる可能性があります。 CO2 より多くの大気中の CO2 を隔離できる冷たい水にはるかに溶けやすい その結果、極性水域の酸性化速度が速くなり、pH と炭酸イオン (CO3) の濃度が低下します。 ).

さらに、高緯度の生物は、代謝、成長、および幼虫の発育が遅く、その結果、解毒プロセスが遅くなり、定着率が遅くなります。したがって、極地に生息する海洋石灰化物質は、海洋酸性化に対してより脆弱である可能性があり、汚染などの他のストレス要因と組み合わされると、負の相乗効果をもたらす可能性があります。これらの生物は、海洋生態系の重要な構成要素であり、多くの底生生物のシェルター、基質、および食物として使用される石灰質サンゴ礁の生息地を作成することにより、生態系エンジニアとして機能できます。

コケ虫類とスピロビッド類は、多くの海洋底生生息地で見られる海洋石灰化物質です。個々に、両方とも小さなフィルターフィーダーですが、コケ虫は一般に広範囲の石灰化形状(被覆シートから直立した枝分かれしたサンゴのような構造までの範囲)を持つ固着コロニーに住んでいますが、スピロビッドは通常小さな白いらせん管を構築する固着ワームです。ただし、場所によっては、これらの小さなチューブが基層を覆ったり、藻類や他の石灰化物質などの他の生物相に大量にコロニーを形成したりすることさえあります.

初めて、一般的な南極コケ虫とスピロビッドの骨格におけるMg含有量の時空間変動を調べました。これらは、東南極のケーシー基地周辺の人為的影響を受けた地域と影響を受けていない地域での展開から 3 年と 9 年後に回収された定住プレート (タイル) に取り付けられていました。この種の実験は、CO2 が多い将来の海で、さまざまな環境要因と人為的要因がどのように骨格に影響を与える可能性があるかを理解するのに役立ちます そしてより低いpH。一部の種では、骨格のMg含有量に大きな空間的変動が見られました。これは、石灰化に影響を与える変数の局所的な環境変動を反映している可能性があります。たとえば、夏の氷解からの淡水の流入 (汚染された堆積物を海に運ぶ可能性もあります) は、海水の化学的性質に影響を与える可能性があり、その結果、海洋石灰化物質が殻を構築する能力に影響を与える可能性があります。

汚染された堆積物が、これらの集落タイルが展開されたのと同じ地域の底生生物群集に影響を与えていることが以前に実証されていますが、この汚染がこれらの地域の石灰化層の鉱物に影響を与えていることを示唆する証拠は見つかりませんでした.興味深いことに、6 年間にわたって種内の骨格鉱物学に有意な時間的変動は見られず、これらの種が環境変化の潜在的な影響の適切な長期的指標になる可能性があることを示唆しています。それらが空間的および時間的にどのように変化するかを理解した今、それらの鉱物が環境変化にどのように反応するかを理解するために、実験室での実験などのさらなる研究が必要です.

参考文献:

<オール>
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