深海サンゴ
デイビッドソン海山の水深1,255メートル（4,117フィート）に生息する深海サンゴ、パラゴルギア・アルボレアとコリファエノイデス属の魚類

冷水サンゴとしても知られる深海サンゴの生息地は、熱帯サンゴよりも海のより深く暗い部分に広がっており、水温が4 ℃（39℉）ほどになることもある、水深2,000メートル（6,600フィート）を超える海底にまで及びます。深海サンゴは刺胞動物門に属し、ほとんどが石サンゴですが、黒サンゴやトゲサンゴ、ヤギ類（ウミウチワ）などのソフトコーラルも含まれます。 [ 1 ]熱帯サンゴと同様に、深海サンゴは他の種の生息地を提供しますが、生存に褐虫藻を必要としません。

深海サンゴの種数は浅海サンゴの種数とほぼ同数ですが、伝統的なサンゴ礁を形成する深海サンゴはごくわずかです。これらのサンゴは、パッチ、バンク、バイオヘルム、マシフ、茂み、またはグローブと呼ばれる集合体を形成します。これらの集合体はしばしば「リーフ」と呼ばれますが、構造的にも機能的にもそれぞれ異なります。[ 1 ]深海サンゴは「マウンド」と呼ばれることもありますが、これはサンゴ礁が成長し、その下のサンゴが死滅した後に残る大きな炭酸カルシウムの骨格をより正確に表現するものであり、深海サンゴが魚類や無脊椎動物に提供する生息場所や避難所を指すものではありません。マウンドには、生きた深海サンゴ礁が含まれている場合と含まれていない場合があります。

海底通信ケーブルや底引き網漁などの漁法は、サンゴを破壊し、サンゴ礁を破壊する傾向があります。深海生息地は、英国生物多様性行動計画の生息地に指定されています。[ 2 ]

発見と研究

深海サンゴは、ノルウェー大陸棚のような高緯度の深く暗い冷たい海域にサンゴ礁を形成するため、謎に包まれています。約250年前に漁師によって初めて発見され、科学者の関心を集めました。[ 3 ]初期の科学者たちは、北緯の一見不毛で暗い環境でサンゴ礁がどのようにして生命を維持しているのか理解していませんでした。近代になって有人小型潜水艇が初めて十分な深度に到達して初めて、科学者たちはこれらの生物について理解し始めました。ウィルソン（1979年）による先駆的な研究[ 4 ] は、アイルランド沖のポーキュパインバンクのコロニーに光を当てました。深海に広がる大きなサンゴ礁の初めてのライブ映像は、1982年7月にスタトイル社が北ノルウェー沖の北極圏に位置するフグロイ島付近の水深280メートルに位置する高さ15メートル、幅50メートルのサンゴ礁を調査した際に撮影されたものである。[ 5 ]

フグロイ礁の調査中、ホブランドとモーテンセン[ 6 ]は礁付近に海底ポックマーク・クレーターも発見した。それ以来、数百の大規模な深海サンゴ礁の地図が作成され、研究されてきた。サンゴ礁の約60%は海底ポックマークの隣または内部に存在している。[ 7 ] [ 8 ]これらのクレーターは液体やガス（メタンを含む）の噴出によって形成されるため、多くの科学者は深海サンゴ礁の存在と海底からの栄養塩（メタン、エタン、プロパンなどの軽質炭化水素）の浸透との間に関連があるのではないかと仮説を立てている。この仮説は深海サンゴ礁の「水力理論」と呼ばれている。[ 9 ] [ 10 ]

ロフェリア群集は、海綿動物、多毛類、軟体動物、甲殻類、ヒトデ、ヒトデ、ウニ、コケムシ、ウミグモ、魚類、その他多くの脊椎動物や無脊椎動物など、多様な海洋生物を支えています。 [ 1 ]

深海サンゴに関する最初の国際シンポジウムは、 2000年にカナダのハリファックスで開催されました。シンポジウムでは、保護方法を含む深海サンゴのあらゆる側面が検討されました。

ブリティッシュコロンビア州ハイダグアイのフアン・ペレス湾にあるアカサンゴ ( Primnoa pacifica )の中に隠れているメバル。

2009年6月、リビング・オーシャンズ・ソサエティは、深海サンゴの探索を目的とした「サンゴ探査遠征隊」[ 11 ]をカナダ太平洋岸で実施しました。国際的な科学者チームは、一人乗り潜水艦を用いて、水深500メートル（1,600フィート）以上まで30回の潜水を行い、巨大なサンゴの森、飛び回る魚の群れ、ヒトデが敷き詰められた海底を目撃しました。この遠征で、科学者たちは16種のサンゴを特定しました。[ 12 ] この研究は、魚類やその他の海洋生物にとって重要な生息地を提供する、成長が遅く寿命の長いサンゴをカナダ政府から保護するための5年間の研究の集大成でした。

分類学

日光の下で採取したサンゴの枝の写真
サウスカロライナ州沖で採取されたMadrepora oculataサンゴの標本。

サンゴは刺胞動物門花虫綱に属する動物です。花虫綱は八放サンゴ類（Alcyonaria）と六放サンゴ類（Zoantharia）の2つの亜綱に分類されます。八放サンゴ類はウミサンゴなどの軟サンゴです。六放サンゴ類にはイソギンチャクや硬サンゴが含まれます。八放サンゴ類は8つの体節を持ち、六放サンゴ類は6つの体節を持ちます。深海に生息するサンゴのほとんどは石サンゴです。

分布

ピンクの枝分かれサンゴの写真
ソフトオクトコーラル

深海サンゴは地球の海洋に広く分布しており、極北大西洋と極南大西洋、およびフロリダ海岸沿いなどのより暖かい水域には、大きなサンゴ礁/礁床が形成されている。北大西洋では、サンゴ礁の形成に寄与する主要なサンゴ種は、Lophelia pertusa、Oculina varicosa、Madrepora oculata、Desmophyllum cristagalli、Enallopsammia rostrata、Solenosmilia variabilis、およびGoniocorella dumosaである。4つの属（Lophelia、Desmophyllum、Solenosmilia、およびGoniocorella）が、水深400～700メートル（1,300～2,300フィート）の深海サンゴ礁の大部分を構成している。[ 13 ]

マドレポラ・オキュラータは水深2,020メートル（6,630フィート）にも生息し、亜南極を含む世界中のあらゆる海域に生息する12種のうちの1種です（ケアンズ、1982年）。エナロプサミアの群体は、フロリダ海峡の水深600～800メートル（2,000～2,600フィート）に見られる深海サンゴ礁の骨格を形成しています（ケアンズ・アンド・スタンレー、1982年）。

Lophelia pertusaの分布

北東大西洋で最も密集しているL. pertusaの分布を示す地図
Lophelia pertusaの世界分布

最も一般的な種の 1 つであるLophelia pertusa は、北東大西洋と北西大西洋、ブラジル、アフリカ西海岸沖に生息しています。

海底以外にも、科学者たちは北海の石油施設でロフェリアのコロニーを発見しました。しかし、石油とガスの生産は、地域環境に有害物質を排出する可能性があります。[ 14 ]

世界最大の深海ロフェリアサンゴ群集は、ロスト礁です。北極圏内、ノルウェー、ロフォーテン諸島のロスト島の西、水深300～400メートル（980～1,310フィート）に位置しています。2002年5月の定期調査で発見されたこの礁は、現在もほぼ無傷のままです。長さ約35キロメートル（22マイル）、幅約3キロメートル（1.9マイル）です。[ 15 ]

さらに南に約500キロメートル（310マイル）のところには、スーラ礁があります。これは、ノルウェー棚中央部、トロンハイムの西に位置するスーラ海嶺にあり、水深は200～300メートル（660～980フィート）です。長さ13キロメートル（8.1マイル）、幅700メートル（2,300フィート）、高さは最大35メートル（115フィート）で、[ 16 ]面積は100平方キロメートル（39マイル2 ）のロスト礁の10分の1に相当します。

2002年に発見され地図に描かれたノルウェーのティスラー礁はスカゲラク海峡にあり、ノルウェーとスウェーデンの海底国境となっている。水深90～120メートル（300～390フィート）にあり、およそ2×0.2キロメートル（1.24×0.12マイル）の範囲に広がっている。[ 17 ]推定では8600～8700年前のものである。[ 18 ]ティスラー礁には世界で唯一黄色のL. pertusaが生息している。北東大西洋の他の地域では、ロフェリアはノルウェー海と北東大西洋の間にあるフェロー諸島周辺で見られる。水深200～500メートル（660～1,640フィート）では、L. pertusaは主にロッコール堆とスコットランドの北西の棚断裂に生息している。[ 19 ] ポーキュパイン海峡、ロッコール堆の南端、ドニゴール郡の北西の棚には、いずれも大きな塚のようなロフェリア構造が見られる。そのうちの一つ、テレーズ・マウンドは、ロフェリア・ペルツサとマドレポラ・オキュラータのコロニーで特に知られている。ロフェリアのサンゴ礁は、フロリダ・ハッテラス斜面の麓に沿った水深500～850メートル（1,640～2,790フィート）の米国東海岸沿いにも見られる。ノースカロライナ州ケープ・ルックアウトの南、ブレイク台地の平坦な海底からロフェリアの茂みで覆われた尾根の帯が立ち上がっている。これらは東海岸におけるロフェリア・ペルツサの生育地の最北端である。ここのサンゴの塚と尾根は、台地の平野から150メートル（490フィート）も隆起している。これらのロフェリアのコミュニティは、石油やガスの探査やケーブル敷設作業が行われる可能性のある保護されていない地域に位置しており、将来の脅威に対して脆弱です。[ 20 ]

ロフェリアはビスケー湾、カナリア諸島、ポルトガル、マデイラ島、アゾレス諸島、地中海西部の海域に生息しています。[ 21 ]

ダーウィン・マウンズ

英国で最も研究が進んでいる深海サンゴ地域の一つに、ダーウィン・マウンドがある。大西洋フロンティア環境ネットワーク（AFEN）が1998年にスコットランド北部で大規模な地域海底調査中に発見した。彼らは、スコットランド北西端の北西約185キロメートル（115マイル）のロッコール・トラフ北東隅の深さ約1,000メートル（3,300フィート）に、数百の砂と深海サンゴのマウンドからなる2つの地域を発見した。調査船チャールズ・ダーウィンにちなんで名付けられたダーウィン・マウンドは、低周波サイドスキャンソナーを使用して徹底的に地図化されている。それらはおよそ100平方キロメートル（39マイル2）の面積を覆い、約75のマウンドがあるダーウィン・マウンド東部と約150のマウンドがあるダーウィン・マウンド西部の2つの主要な領域から成る。それぞれのマウンドは直径約100メートル（330フィート）、高さ5メートル（16フィート）です。 ロフェリアサンゴとサンゴの礫がマウンドの上部を覆い、他の海洋生物を引き寄せています。マウンドは「砂の火山」のように見え、それぞれが最大数百メートルの「尾」を持ち、すべて下流に向いています。[ 21 ]尾とマウンドの特徴は、直径最大25センチメートル（9.8インチ）にまで成長する巨大な単細胞生物であるクセノフィオフォラ（Syringammina fragilissima ） の大群落です。科学者たちは、なぜこれらの生物がここに集まるのかよくわかっていません。ダーウィンマウンドのロフェリアは、この地域特有の硬い基質ではなく砂の上に生育します。 ロフェリアサンゴはアイルランドの海域にも生息しています。[ 22 ]

眼窩静脈瘤の分布

オクリナ・バリコサは、枝分かれした象牙色のサンゴで、高さ30メートル（98フィート）にも達する尖峰の上に、巨大だが成長が遅い茂みを形成する。オクリナバンクスは、主にオクリナ・バリコサで構成されていることからその名が付けられ、フロリダ州中央東海岸から42～80キロメートル（26～50マイル）沖合の大陸棚縁に沿った水深50～100メートル（160～330フィート）に分布している。オクリナバンクスは、フォートピアースからデイトナまで170キロメートル（110マイル）にわたって広がっている。 [ 23 ]

1975年、ハーバー・ブランチ海洋研究所の科学者らが大陸棚調査を行っていた際に発見されたオクリナの茂みは、フロリダ州フォート・ピアースからデイトナにかけて広がる一連の尖峰や尾根に広がっています。 [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]ロフェリアの茂み と同様に、オクリナのバンクには多種多様な大型無脊椎動物や魚類が生息しています。これらは、ギャグ、スキャンプ、アカハタ、スペックルド・ヒンド、ブラックシーバス、レッド・ポーギー、ロックシュリンプ、カリコ・スカロップなど、商業的に重要な食用魚種の重要な産卵場となっています。[ 27 ]

成長と繁殖

水深 1257 メートルのバブルガムサンゴ ( Paragorgia arborea ) (カリフォルニア)。

ほとんどのサンゴは成長するために硬い表面に付着する必要がありますが、ウミウチワは柔らかい堆積物にも生息できます。海山、海嶺、尖峰、マウンドなどの水深の高い場所の硬い表面によく見られます。サンゴは定着性であるため、栄養分に富んだ水流の近く​​に生息する必要があります。深海サンゴは動物プランクトンを餌とし、海流によって栄養を運ばれてきます。海流はサンゴの清掃にも役立ちます。

深海サンゴは、餌となる褐虫藻がないため、熱帯サンゴよりも成長が遅い。ロフェリアは線状のポリプが年間約10ミリメートル（0.39インチ）伸長する。対照的に、ミドリイシなどの枝分かれした浅海サンゴは、年間10～20センチメートルを超えることもある。サンゴ礁構造の成長は、年間約1ミリメートル（0.039インチ）と推定されている。[ 28 ]科学者たちは、北海の石油施設でロフェリアのコロニーを発見している。 [ 14 ]サンゴの年代測定法を用いて、科学者たちは、現生の深海サンゴの中には少なくとも1万年前のものと推定している。[ 29 ]

深海サンゴは触手の刺胞を使って獲物を麻痺させます。深海サンゴは動物プランクトン、甲殻類、さらにはオキアミも餌とします。

サンゴは有性生殖と無性生殖の両方を行うことができます。無性生殖（出芽）では、ポリプが遺伝的に同一の2つの部分に分裂します。有性生殖では、精子が卵子を受精させ、卵子が幼生に成長します。幼生は海流によって分散します。幼生が固い基質に付着すると成長が始まります。古いサンゴや死んだサンゴは、この成長に最適な基質となり、サンゴの塊をどんどん高くしていきます。新しいサンゴが元のサンゴを取り囲むと、新しいサンゴは水の流れとそれに伴う栄養分を遮断し、古いサンゴを弱らせ、最終的には死滅させます。

個々のLophelia pertusa のコロニーは完全に雌か雄のいずれかです。

深海サンゴの群体は、小規模で孤立したものから、枝分かれした樹木のような構造を持つ大きなものまで、その規模は様々です。大きな群体は多くの生物を支えていますが、その周辺地域では生物の数ははるかに少なくなっています。サンゴ類の一種であるParagorgia arboreaは、体長3メートルを超えることもあります[ 30 ] 。しかし、その基本的な生物学的特徴、例えば摂食方法や繁殖方法、繁殖時期などについてはほとんど分かっていません。

重要性

枝分かれしたサンゴの群体を掴んで宙に浮いているカニの写真
ロフェリア礁に生息するスクワットロブスター

深海サンゴは他の生息地を形成する生物とともに、関連生物の豊かな動物相を支えている。[ 31 ]ロフェリア礁には最大1,300種の魚類や無脊椎動物が生息する。様々な魚類が深海サンゴ礁に集まる。深海サンゴ、海綿動物、その他の生息地を形成する動物は、海流や捕食者からの保護、幼魚の育成場、そして数多くの魚介類の摂食、繁殖、産卵場所を提供している。メバル、ホッケ、スケトウダラ、太平洋タラ、太平洋オヒョウ、ギンダラ、カレイ、カニ、その他北太平洋で経済的に重要な種がこれらの地域に生息している。ある研究で発見されたメバルの83%はアカサンゴと関連していた。カレイ、スケトウダラ、太平洋タラはソフトコーラルの周辺でより一般的に捕獲されるようである。ノルウェー沖のロフェリア礁では、子魚を多く抱えた雌のレッドフィッシュの密集した群れが観察されており、これらの礁が一部の種の繁殖地または生育地となっていることが示唆されています。オクリナ礁は、ハタ類をはじめとするいくつかの魚類にとって重要な産卵場となっています。[ 23 ]

人間の影響

深海サンゴに対する人間の主な影響は、深海トロール漁業です。トロール船は海底を網で引きずり、堆積物をかき乱し、深海サンゴを破壊します。さらに、延縄漁業もまた、サンゴを捕獲する上で有害な手段となっています。

石油・ガスの探査は深海サンゴにも被害を与えます。2015年の研究では、メキシコ湾ミシシッピ渓谷におけるサンゴの個体群の損傷が、ディープウォーター・ホライズン原油流出事故後に大幅に増加したことが明らかになりました。損傷率は流出前の4～9%から流出後に38～50%に増加しました（Etnoyer et al., 2015）。

深海のサンゴは成長速度が遅いため、栄養分や餌となる褐虫藻が豊富な浅瀬のサンゴに比べて、回復に要する期間がはるかに長くなります。

2001年から2003年にかけて行われた別の研究は、カナダ沖大西洋のLophelia pertusaのサンゴ礁に焦点を当てたものでした。この研究では、サンゴが不自然な形で破壊されていることが多く、海底にはトロール漁による傷跡や転覆した岩が見られることが明らかになりました。[ 32 ]

深海トロール漁や石油探査といった管理された圧力に加え、深海サンゴ礁は海洋酸性化といった管理されていない圧力の影響を受けやすい。これらの生息地を長期的に保護するために、様々な圧力の相対的なリスクを評価する手法が提唱されている。[ 33 ]

オクリナ・バンクス

底引き網漁や生物侵食、断続的な魚の大量死などの自然現象により、フロリダ州のオクリナバンクの大部分は瓦礫と化し、産卵場が破壊されたことでかつては豊かだった漁業資源が大幅に減少した。[ 26 ]

1980年、ハーバーブランチ海洋研究所のジョン・リードなどの科学者たちは保護対策を求めました。1984年、南大西洋漁業管理協議会（SAFMC）は315平方キロメートル（122 mi 2 ）の地域を特に懸念される生息地地域に指定しました。1994年には、実験的オクリナ研究保護区と呼ばれる地域が底引き網漁業に対して全面的に閉鎖されました。1996年、SAFMCは漁船に対し、この場所で錨、錨掛け、または連結された鎖を下ろすことを禁止しました。1998年には、協議会はこの保護区を重要魚類生息地にも指定しました。2000年には、深海のオクリナ海洋保護区が1,029平方キロメートル（397 mi 2 ）に拡大されまし た。

スーラとロスト

科学者たちは、トロール漁業によってノルウェーの棚サンゴ礁の30～50%が損傷または破壊されたと推定しています。欧州委員会の北東大西洋における漁業と環境問題に関する主要な科学顧問である国際海洋探査評議会は、ヨーロッパの深海サンゴ礁を地図化し、トロール漁船の航行を禁止することを勧告しています。[ 1 ]

1999年、ノルウェー漁業省は広大なスーラ礁を含む1,000平方キロメートル（390平方マイル）の海域を封鎖し、底引き網漁を禁止した。その後、2000年にはさらに約600平方キロメートル（230平方マイル）の海域が封鎖された。さらに2002年には、ロスト礁周辺の約300平方キロメートル（120平方マイル）の海域も封鎖対象に指定された。[ 1 ]

ダーウィン・マウンド

欧州委員会は2003年8月にダーウィンマウンズ地域での暫定的なトロール漁業禁止を導入し、続いて2004年3月に底引き網漁業の永久的な閉鎖を決定した。欧州委員会は2009年12月にこの地域を地域社会の重要地域に指定し、2015年12月には英国政府によって特別保護区に指定された。 [ 34 ]

参照

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