生物海洋学

生物海洋学は 、生物が海洋システムの物理学、化学、地質学にどのように影響し、また影響を受けるかを研究する学問です。生物海洋学は海洋生態学とも呼ばれ、その語源はギリシャ語で「家」または「生息地」を意味するオイコス(oικoσ) です。これを念頭に置くと、生物海洋学の主な焦点が海中の微生物に置かれ、微生物が環境からどのように影響を受け、それがより大きな海洋生物とその生態系にどのように影響するかを研究するのは当然のことです。 ^{[ 1 ]}生物海洋学は海洋生物学に似ていますが、海洋を研究する視点が異なります。生物海洋学はボトムアップアプローチ (食物網の観点から) をとりますが、海洋生物学はトップダウンの視点から海を研究します。生物海洋学は主に海洋の生態系に焦点を当て、プランクトンの多様性 (形態、栄養源、運動性、代謝) に重点を置いています。それらの生産性とそれが地球規模の炭素循環においてどのような役割を果たしているか、そしてそれらの分布（捕食とライフサイクル）^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

歴史

1872年から1876年にかけての開拓探検中のHMSチャレンジャー号

紀元前325年、ギリシャの地理学者マッサリアのピュテアスは、イングランドとノルウェーの海岸線の大部分を探検し、北極星の赤緯から緯度を決定する方法を開発しました。彼の潮汐に関する記述は、潮汐と月の関係を示唆する最も初期の記述の一つでもあります。この関係は後に、700年頃にイギリスの修道士ベーダによって『時の計算』 （De Temporum Ratione ）の中で展開されました。

海洋への理解は、貿易のための一般的な探検と航海から始まりました。現代に近いところでは、1400年代の航海王子エンリケ1世による海洋探検が挙げられます。1513年には、ポンセ・デ・レオンはフロリダ海流について記述しました。1674年には、ロバート・ボイルが深海における塩分濃度、温度、圧力の関係を調査しました。ジェームズ・クック船長の航海は、1760年代と1770年代の大西洋と太平洋の地理、地質、生物相、海流、潮汐、水温に関する広範なデータ収集につながりました。1820年には、アレクサンダー・マルセットが、海域によって海水の化学組成が異なることに気づきました。それから間もなく、1843年、イギリスの博物学者エドワード・フォーブスは、海洋生物は300ファゾムより深いところには生息できないと提唱しました（当時すでに多くの人がより深いところで生物を採集していましたが、フォーブスの影響を受けた人も少なくありませんでした）。しかし、水深1830メートルから引き上げられた海底ケーブルが動物で覆われていることが発覚し、フォーブスの説はついに誤りであると一般大衆に信じられました。この発見が、チャレンジャー号遠征の計画の始まりとなりました。

チャレンジャー号遠征は、海洋生物学、ひいては海洋学全般にとって極めて重要なものでした。チャレンジャー号遠征は、1872年から1876年までチャールズ・ワイビル・トムソンが指揮しました。 ^{[ 1 ]}遠征隊には、ヘンリー・N・モーズリーとジョン・マレーという2人の博物学者も参加していました。遠征前、海は多くの人にとって興味深いものではありましたが、予測不可能でほとんど生命のいない水域と考えられていましたが、この遠征によって海洋に対するこの立場を見直すことになりました。この遠征は、海底にケーブルを敷設できるかどうかを確認するという王立協会の命令によるものでした。彼らはまた、系統的に海洋の生物学的、化学的、地質学的特性に関するデータを収集するための機器も持ち込みました。^{[ 1 ]}彼らは海洋堆積物の地図を作成し、データを収集しました。^{[ 1 ]}この航海で収集されたデータにより、深海（5500メートル）にも生命が存在し、海の水の組成は一定であることが証明されました。^{[ 1 ]}チャレンジャー号遠征の成功は、ドイツ、フランス、アメリカ、その他のイギリスの探検家によるさらに多くの遠征につながりました。

モチベーション

海洋は地球の表面積の約 71% を占めています。海洋の平均深度は約 3,800 メートルですが、最も深い部分では約 11,000 メートルに達します。海洋環境の総体積（約 13.7 億 km3）は、^陸地と淡水の合計体積の 300 倍の生命が存在する空間です。^{[ 1 ] [ 4 ]}最古の生物は、陸上に何らかの生命が出現するはるか昔の古代の海洋で発生したと考えられています。海洋生物学では、陸上の生物とは根本的に異なる生物が優勢を占めており、海洋の時間スケールは大気とは大きく異なります（大気は地球全体で 3 週間ごとに入れ替わるのに対し、海洋では 1,000 年かかることがあります）。^{[ 2 ]}これらの理由から、陸地や大気のモデルからわかっていることに基づいて海洋生物について推測することはできません。海洋生物の多様性の広さは、生物海洋学の継続的な研究を支える主要な動機の一つです。多様性の広さは、多様性を研究するために用いられる多様な機器やツールの必要性を意味します。海洋生物は陸上生物に比べてアクセスが困難で観察が容易ではないため、知識の蓄積は遅く、継続的な探査と研究の必要性が存在します。

生物海洋学の継続的な研究の背後にある2つ目の主な動機は、気候変動です。生物海洋学は物理海洋学や化学海洋学と密接に結びついており、生物海洋学から得られる詳細は、より広い視点に関する情報を提供し、より大規模なプロセスのモデル構築に役立ちます。このようなモデルは、地球環境がかつてない速さで変化している今、さらに重要になります。pH、温度、塩分、CO2の変化など、環境条件には地球規模のパターンがありますが_、どこでも同じ変化が見られるわけではありません。海洋は、地球の気候や、副産物として酸素を供給する一次生産などのプロセスを調整することで、地球を居住可能な状態にしています。生物学はこれらのプロセスの一部を促進する上で中心的な役割を果たしていますが、気候変動や人間の影響により、海洋環境は常に変化しており、一貫した継続的な研究が必要です。

生物海洋学者が答えを求める主な疑問には、どんな種類の生物が海のさまざまな部分や深さに生息していて、それはなぜか、などがあります。多くの生物海洋学的研究では、海洋生物による有機物の生成を研究し、その成長に影響を与える要因、ひいては有機物の生成率を調べています。生物海洋学者の中には、微生物からクジラまで、生物同士の関係性を調べる人もいれば、特定の生物と海の化学的または物理的特性との関係を調べる人もいます。生物海洋学者は、海から何が収穫できるか、天候、季節、最近の自然災害が漁業の収穫にどう影響するかなど、人間に直接的かつ即時の影響を与える疑問にも答えようとしています。現在および将来の主要な疑問のいくつかは、気候変動が海洋生物相にどう影響するかを調べることです。

参照

• 海洋生物 – 塩水に生息する生物
• 海洋微生物 – 海洋環境に生息する、人間の肉眼では見えないほど小さな生命体リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 海洋学 – 海洋の科学的研究
• 植物プランクトン – プランクトン生態系の独立栄養生物
• 動物プランクトン – プランクトン生態系の従属栄養原生生物または後生動物
• 物理海洋学 – 海洋内の物理的条件とプロセスの研究リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 化学海洋学 – 海洋と海の化学リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 気候変動 – 地球上の気候に対する人為的変化リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 海洋プラスチック汚染 – プラスチックによる環境汚染
• プランクトン学 – プランクトンの研究

参考文献

1. ラリー、キャロル・M、ティモシー・R・パーソンズ共著。「序論」『生物海洋学入門』初版。タリータウン、ニューヨーク：ペルガモン、1993年。7-21ページ。印刷。
2. Menden-Deuer, Susanne . 「コース情報」OCG 561 生物海洋学. < http://mendendeuerlab.com/ >
3. ミラー、チャールズ・B、パトリシア・A・ウィーラー著『生物海洋学』第2版、チチェスター、ウェスト・サセックス：ジョン・ワイリー・アンド・サンズ、2012年。印刷。
4. Mann, KH; Lazier, JRN (2006). 『海洋生態系のダイナミクス（第3版）』. カナダ、ノバスコシア州ダートマス、ベッドフォード海洋研究所、水産海洋省：Blackwell Publishing.

外部リンク

• ウィキメディア・コモンズの生物海洋学関連メディア