サンゴ礁保護
サンゴ礁への影響を軽減するために人間の活動を修正する
多様なサンゴ

サンゴ礁保護とは、健全なサンゴ礁へのダメージを防ぎ、損傷したサンゴ礁の回復を支援するために、人間の活動を修正するプロセスです。サンゴ礁保護において用いられる主要な戦略には、測定可能な目標の設定、サンゴ礁の健全性を損なうストレス要因を軽減するための積極的な管理と地域社会の関与の導入などがあります。管理手法の一つとして、漁業などの人間の活動を直接制限する海洋保護区（MPA）を設定することが挙げられます。[1]

レクリエーション目的のスキューバダイビングは、もろく壊れやすい枝状石サンゴへの接触による損傷が主な原因で、熱帯サンゴ礁に測定可能な悪影響を及ぼす可能性があります。ダイビング中にサンゴに最もよく起こる損傷は、フィンがサンゴにぶつかること、手、膝、機器のゲージがサンゴにぶつかることです。[2]この損傷は、ダイバーの浮力とトリムスキルを向上させ、不器用な行動がサンゴ礁の生態系に及ぼす影響についてダイバーを教育することで軽減できます。[3] [4]サンゴの生物学と保護区に関する45分間のプレゼンテーションと簡単な水中デモンストレーションを受けたダイバーは、ダイビング中にサンゴに与える損傷が少ないことが示されています。[5]

サンゴポリプがサンゴ礁を形成するには約1万年かかり、完全に成熟したサンゴ礁が形成されるには10万年から3000万年かかります。[6]

サンゴ礁

主な記事を参照：サンゴ礁、サンゴ礁の魚

サンゴ礁は、地球上で最も生産的で生物多様性に富んだ生態系の一つです。[7]波のパターンへの露出度の違いにより、多様な生息地タイプが生まれます。[8]サンゴがサンゴ礁を作るには、褐虫藻との共生 関係が必要です。単細胞藻は光合成によって栄養分を得て、サンゴは栄養分の一部と引き換えに藻類に隠れ家を提供します。[6] 褐虫藻は環境条件の変化によって死滅することがあり、サンゴの色はサンゴの白化として知られています。[9]水温の上昇などの環境条件はサンゴにストレスを与え、共生している褐虫藻が追い出されます。褐虫藻が失われると、褐虫藻が供給していた糖分の食料源がなくなるため、サンゴは餓死します。[10]共生藻類を必要とするサンゴは、そこに生息するさまざまな種類の褐虫藻から鮮やかな色を受け取ります。

生態系サービス

サンゴは、漁業、医療、観光、レクリエーション、沿岸保護、美的・文化的利益などの生態系サービスを何百万人もの人々に提供していますが[7]、世界の海洋生態系のわずか0.2％を占めるに過ぎません。[11]

生物多様性

「海の熱帯雨林」としても知られるサンゴ礁は、海洋の10%未満を覆うに過ぎませんが、海洋生物全体の約4分の1にあたる900万種以上の生物が生息し、食料や隠れ家、さらには捕食動物の狩猟場としても利用されています。[12] [13]サンゴ礁には、魚類、無脊椎動物、鳥類、そしてサメ、ウミガメ、海洋哺乳類などの大型動物が生息しています。 [12]さらに、サンゴ礁は多くの生物にとって産卵、育児、繁殖の場として重要な役割を果たしています。[14]

沿岸保護

サンゴ礁は複雑な構造をしており、海の波を緩衝し、強い潮流や激しい嵐から海岸線を守っています。約5億人がサンゴ礁から100km圏内に居住し、この保護をサンゴ礁に頼っています。サンゴ礁は、人命の損失、物的損害、浸食を防ぐ上で極めて重要であるだけでなく、経済的にサンゴ礁に依存する港湾にとっての防壁としても機能しています。[12]

漁業

世界中で10億人以上の人々が、サンゴ礁に生息する魚を主要な食料源として頼っています。[15]米国の商業漁業とレクリエーション漁業の半分は、サンゴ礁に依存しており、年間1億ドル以上の収入をもたらしていると推定されています。[12]世界的に、サンゴ礁がもたらす純収入のうち、漁業は57億ドルを占めています。[15]

薬

サンゴ生態系に生息する種は、がん、関節炎、喘息、心臓病、潰瘍、細菌感染症、ウイルスなどの治療薬開発に用いられる化合物を生産しています。[16] 14世紀初頭には、サンゴ礁に生息する種の薬効成分が利用されていました。抗ウイルスエキスや強壮剤の研究は現在も続けられており、サンゴ礁で発見された神経毒などの毒性化合物は鎮痛剤として有効であることが証明されています。サンゴから単離されたジテルペンは、抗炎症作用と抗菌作用を示すことが示されており、医療治療に有用です。[17]サンゴの石灰岩骨格は、その多孔質性質と人工骨移植材料よりも拒絶反応率が低いことから、人間の骨移植に試験され、使用されています。[18]

観光とレクリエーション

毎年何百万人ものスキューバダイバーやシュノーケラーが、サンゴ礁の驚くべき美しさを観察するために訪れます。また、サンゴ礁に守られているビーチを訪れる人々も訪れます。地元経済はサンゴ礁に大きく依存しており、ダイビングツアー、釣り、ホテル、レストランなどを通じて約96億ドルの収入を得ています。[15]

一般的な興味

サンゴ礁の保全に関して一般の人々が関心を持つべき主な分野は 4 つあります。自然の美しさと価値の保全、地域経済の促進、新たな生物製品の潜在的な供給源、そしてサンゴ礁が属する世界の生態系の保全です。

海洋生物の3分の1以上がサンゴ礁生態系に生息しています。これらの生態系は、シュノーケリングやダイビングを楽しむ人々に美しい水中体験を提供し、大きな観光価値ももたらします。[19] [4]この優れた遺伝的生物多様性は、製薬、生化学、化粧品などの産業に大きな可能性を秘めています。また、この生物多様性は、海洋観光や商業漁業の増加を通じて経済を活性化させます。長期的には、サンゴ礁は二酸化炭素排出の吸収に大きく貢献していることが認識されており、気候変動の緩和において重要な役割を果たしてきました。[20]

ストレス要因

サンゴ礁システムには、自然由来と人為由来 の2種類のストレス要因が関連しています。これらのストレス要因の影響は、無視できる程度から壊滅的なものまで様々です。

ハワイの海岸の残骸

気候変動に伴う海水温の上昇、海洋pHの変化、海面上昇は地球規模で影響を及ぼします。[21] [22]

局所的な例としては、住宅、開発、農業、工業からの流出水、土地開墾による堆積物、人間の下水、有毒物質の排出などが挙げられる。[23]

持続不可能な漁法、船の錨、座礁事故などにより、急性のストレス要因によって他の被害が生じることもあります。底引き網漁法、ダイナマイト漁法、シアン化物漁法など、一部の漁法はサンゴ礁の生息地を破壊します。ゴーストフィッシング（放置された漁具による意図しない被害）は多くのサンゴ礁に害を及ぼします。草食動物が除去され、藻類による侵食からサンゴ礁を保護できなくなった場合、小規模漁業でもサンゴ礁に被害を与える可能性があります。[24]船乗りは、砂ではなくサンゴ礁に錨を落とすことでサンゴに損傷を与える可能性があります。 [25]船の座礁事故によってサンゴ礁の一部が消滅する場合があります。レタスサンゴや、エルクホーンやフィンガーコーラルなどの枝分かれしたサンゴは壊れやすいですが、巨大なボルダーサンゴでも帆船のキールで押しつぶされたり、壊れたりしてひっくり返されて死んでしまうことがあります。砂地への座礁やプロペラの撹拌作用によって、局所的に大規模な沈泥が発生し、間接的に隣接するサンゴを死滅させる可能性があります。[26]

20世紀には、レクリエーション目的のスキューバダイビングは環境への影響が概して低いと考えられており、ほとんどの海洋保護区で許可されている活動の一つでした。しかし、基本的なダイバートレーニングは、ダイバーにとって許容可能なリスクに焦点を当てており、環境への配慮は不十分でした。ダイビングの人気が高まり、観光客が敏感な生態系にアクセスしやすくなったことで、ダイビングが重大な環境影響をもたらす可能性があることが認識されるようになりました。[3]

スキューバダイビングは21世紀に人気が高まり、世界中で発行される認定資格の数からもそれが分かります。[27]スキューバダイビング観光は成長産業であり、ダイバーの影響拡大が海洋環境にさまざまな形で悪影響を及ぼす可能性があり、その影響は特定の環境によっても異なるため、環境の持続可能性を考慮する必要があります。熱帯のサンゴ礁は、環境がより強固なサンゴ礁よりも、ダイビングスキルの低さによって簡単に損傷を受けます。比較的繊細で多様性に富んだ生態系の発達を可能にする快適な海の条件は、休暇中のみで、めったにダイビングをせず、環境に優しい方法でダイビングするスキルを完全に習得しないダイバーを含む、最も多くの観光客を惹きつけています。[28]

堆積物

陸地からの堆積物汚染はサンゴ礁生態系に深刻な影響を及ぼします。しかし、同じ海岸線沿いであっても、サンゴ礁ごとに水流条件が異なり、堆積物の分布に影響を与えることがあります。2015年の研究では、ハワイ島ラナイ島の1マイル（約1.6キロメートル）未満の2つの河床の堆積物が評価されました。一方の地点では、堆積物を効率的に洗い流す速い流れがあり、サンゴ礁を保護していました。一方、もう一方の地点では、堆積物が水中に絶えず再浮遊する流れと波浪条件にさらされ、サンゴ礁は光不足に陥っていました。[29]

乱獲

サンゴ礁の豊かな生物多様性は、結果として地元住民にとって豊かな漁場を生み出しています。しかし、これはサンゴ礁に生息する草食生物の乱獲につながり、サンゴ礁をより脆弱にし、大規模な環境変動からの回復を困難にしています。[30]残念ながら、多くの海洋生態学者は、将来の海洋は現在よりも乱獲が進むと予想しています。[31]

現在、乱獲の大部分は商業漁業会社によって行われています。地元の漁業は海洋の健全性への影響が比較的小さく、さらに地元の漁師は商業漁業会社に取って代わられるケースが増えています。[32]多くの場合、違法な商業漁船は水中に幅広の網を投げ込み、大量の海洋生物を捕獲します。これらの網は海やサンゴ礁を引きずり、その過程でそれらを破壊します。この過程で多くの混獲が発生します。また、これらの網は船から外れてゴーストネットとなり、海洋生物を捕獲して売買することもあります。これらの網は何百年も海に残ることがあります。

他の

サンゴ礁の環境問題#問題を参照

UVフィルター 紫外線は、日焼けや皮膚がんのリスクという点で公衆衛生上の脅威です。そのため、人々は過剰な紫外線を吸収するためにUVフィルター配合の日焼け止めを使用しています。肌を保護するために、それぞれのUVフィルターは、肌の感受性に応じたSPF値に基づいて独自の吸収率を持っています。日焼け止めに含まれるUVフィルターは、有機系と無機系があります。無機UVフィルターは紫外線を反射・吸収します。酸化亜鉛は広く使用されている無機UVフィルターで、主に日焼け止めに配合されています。これは、粒子が大きく、肌に不快な白い跡を残すためです。一部のミネラルUVフィルターには、フリーラジカルの生成を最小限に抑えるために、アルミナやマンガンなどの追加コーティングが施されています。試験されたすべての日焼け止めへの曝露は、UVフィルターがサンゴの白化につながる溶菌性ウイルスサイクルを誘発するという結論に至りました。しかし、この研究は分析データの不足と実験設定の欠陥によって限界があります。[33]

監視

サンゴ礁の健康状態を継続的に評価することは重要な課題です。浅瀬サンゴ礁の状態や白化に関する大規模な調査を行うには、通常、衛星画像や航空画像が使用されます。[34]サンゴ礁の状態をより正確に記録するために、最近では、民生用ドローン[35]やスキューバダイバーによる写真撮影によって、対象地域の正射写真を生成する写真測量技術が導入されています。[36]これらの技術で生成された大規模な正射画像を分析および注釈付けするために、 TagLabなどのオープンソースツールを用いた半自動セグメンテーション技術が適用されます。[37]

復元

養殖水槽で育つサンゴ

サンゴ礁は外洋に位置しているため、保護のための実質的な計画を立てることは困難です。海の特定の部分に明確な所有権がないため、責任の委譲が困難です。[31]しかし、環境保護を目的とする民間団体や政府団体は、サンゴ礁の修復に向けて取り組んでいます。

サンゴ再生の目的は、サンゴがストレス要因や変化する環境に適応できるように支援することです。NOAAのサンゴ礁保全プログラムと被害評価・修復・修復プログラムは、物理的に損傷したサンゴ礁への対応と修復、生息地の喪失の防止、サンゴ保全プロジェクトの実施、絶滅危惧サンゴ種の再生と外来種の駆除に重点を置くことで、再生に取り組んでいます。[38]サンゴ再生財団は、サンゴの苗床を用いて100種類以上のイシサンゴ（Acropora cervicornis）を再生しており、生態学的成功、理想的な再生場所、周囲の生物が再生にどのように影響するかを判断することを研究目標としています。[39 ]フロリダキーズに43,000本以上のサンゴを植えたエリザベス・ムーア国際サンゴ礁研究・修復センターなど、サンゴ礁の近くにある研究所は、これらの苗床の維持に重要な役割を果たしています。[40]

サンゴ礁は、陸上または海洋の養殖場で、無性生殖または有性生殖によって育成されます。サンゴ礁を再生するための最初の、そして最も重要なステップの一つは、音響技術を用いて陸上を評価することです。生きたサンゴとサンゴの破片を収集することが不可欠です。養殖場でサンゴが一定の大きさに達すると、移植され、再生プロセスのためにサンゴ礁に運ばれます。養殖場で育ったサンゴをサンゴ礁に植え直すのは骨の折れる作業です。しかし、生息地が自然なサンゴの成長に適していることを確認することが最も重要です。気候変動などの脅威に耐性のあるサンゴを育成することが最善です。さらに、サンゴは一つ一つ手作業で扱われ、サンゴ礁に移植されなければなりません。[41]研究者や海洋生物学者は、サンゴの成長を促進し、水中生態系を保護するために設計されたサンゴ構造物を3Dプリンティングで製造しています。[42] [43]

河川流量の管理

ハワイ諸島の山岳熱帯島の急峻な流域では、植生を回復させ、外来種を駆除することで、堆積物の流入量を減らすことができます。地元住民グループが通常であれば侵入種であるキアヴェの木を植えて作った蛇籠（チェックダム）は、サンゴ礁から洗い流すのに約5週間かかるであろう77トンの堆積物の海への流入を食い止めました。[29] [要説明]

サンゴの養殖場

サンゴ養殖は、サンゴの苗床を使用して世界のサンゴ礁を復元するプロセスであり、生物多様性、構造の完全性、サンゴの被覆率を改善できるプロジェクトです。[44]サンゴの苗床は、サンゴ礁の衰退または物理的に損傷した場所を再生するための移植用の若いサンゴを提供することができます。直接移植は、サンゴの苗床からのサンゴまたは移動した救助されたサンゴを新しい領域に移植して取り付ける一般的なプロセスです。[45]このプロセスでは、サンゴの配偶子を産卵場から収穫し、実験室環境で育て、大きくなったときに再び植えます。これにより、サンゴは実験室条件下で制御された量を安全に成長することができます。[46]苗床は、救助されたサンゴのコロニーの小さなパッチから始めることができ、移植前に救助および修復される場合があります。[47] 2009年に、ネイチャー・コンサーバンシーはフロリダとカリブ海の水中苗床で移植用に30,000を超える若いサンゴを育て始めました。[48]

侵入種の管理戦略

侵入種とは、意図的な導入、偶発的な放出、津波などの自然現象など、さまざまな経路を通じて生態系に導入される非在来種です。 [49]研究者によると、最も一般的な経路は、外洋船舶のバラスト水交換と海洋観賞用植物の取引です。[49]非在来地域に導入された種の多くは、新しい環境に十分な速さで適応できずに絶滅するか、生き残っても生態系に損害を与えるほどの変化を与えないために絶滅します。[50] [51]しかし、侵入種は非在来生態系に適応して繁栄することができ、新しい生態系、食物網、そして環境自体に重大な損害を与えるため、そのように呼ばれています。そのため、侵入種を制御するための管理戦略を開発する必要があります。[51]

外来種はサンゴ礁に直接的にも間接的にも影響を与えます。オニヒトデのようなサンゴ食性生物はサンゴを直接消費しますが、サンゴ礁生態系内の在来種を過剰に消費することで脅威をもたらします。[52] [51]外来種の種類によって管理戦略は異なります。[51] これらの外来種の発生は過去1世紀にわたってより頻繁に発生しており、サンゴの被覆が失われる頻度を高めています。[53]

オニヒトデ

インド太平洋原産のこれらの海洋無脊椎動物はサンゴを餌とし、サンゴ礁生態系において重要な役割を果たし、サンゴの多様性を調節し、サンゴ礁内のバランスを維持しています。[54]しかし、オニヒトデ（Acanthaster sp .、COTS）は自然界で急増と急減を繰り返す種でもあり、その個体群動態は成体の個体数が極端に変動し、続いてサンゴの餌レベルが減少すると個体数が崩壊し、死んだサンゴの帯が残るという特徴があります。[55] COTSの発生は1960年代にGBRで初めて発見され、自然条件下では50～80年間隔で発生しています。しかし、不自然なことに発生頻度が15年間隔に増加しており、さらなる研究が行われていますが、未だに答えは出ていません。[55]

手動制御

人力による防除は、経験豊富なオニヒトデ防除ダイバーが致死量の注射または手作業による収集と陸上での廃棄によってサンゴ礁からオニヒトデを除去するプロセスです。 [56]この方法は 1960 年代から行われており、それ以来 84 の人力防除プログラムにより 1,700 万匹のヒトデがまとめて殺されるか除去され、推定コストは 1,500 万～4,400 万ドルです。[55] [56]コストが高く、オニヒトデの発生とサンゴの損失を防ぐ効果が限られているため、科学者はこの方法の有効性に疑問を抱いています。[55] [56]場所は、サンゴとオニヒトデの幼生拡散の全体的なパターンにおける潜在的な重要性に基づいて、海岸を持つ個々の国の政府によって選択されます。たとえば、観光業にとって経済的に重要であるか、海洋学モデルにより他のサンゴ礁と密接に関連していることが示唆されるサンゴ礁に位置しているかどうかです。[55] [56] [57 [55]

海洋保護区のゾーニング

海洋保護区は、海洋国立公園やその他の管理事業者によって設定された区域です。海洋保護区は、ゾーニングと各区域の保護レベルという2つの要素から構成されています。[55] [58]過去の研究では、海洋ゾーニングは、人為的な防除と組み合わせることで、オニヒトデの発生を最小限に抑えるのに非常に効果的であることが示されています。[55] [58]オニヒトデの個体数とサンゴの被覆率に基づいて、「禁漁区」、「制限漁獲区」、「漁獲区」の3種類のゾーニングが存在します。[58]

水質管理

水質の上昇は、オニヒトデの発生を増減させる可能性があります。[55] [57]以前の研究によると、水質を管理することである程度は発生を防ぐことができますが、これは必ずしも具体的ではありません。[55]洪水プルーム変数への曝露とオニヒトデの存在は、低レベルで正の閾値型反応を示し、オニヒトデの個体群の定着における幼生栄養の利用可能性の重要性を強調しています。[59] [57]農地利用（放牧、穀物、サトウキビ、園芸）からの過剰な栄養流出は、サンゴ礁の水に植物プランクトンブルームを引き起こし、それがオニヒトデの個体群に運ばれる可能性があります。[55] [57]水質は集水域の排水方法を制御することで管理できますが、これには最善の管理方法を採用した集中的な土地管理が必要です。[55] [57]

海洋保護区

この地図は、サンタバーバラ海峡諸島周辺の、釣りが禁止されている海洋保護区をすべて示しています。また、本土の海洋保護区とビジターセンターも表示されています。

海洋保護区（MPA）は、サンゴ礁管理のためのますます重要なツールになっている。MPAは、責任ある漁業管理と生息地の保護を促進する。国立公園や野生生物保護区と同様に、MPAは程度の差はあれ、潜在的に損害を与える活動を制限している。MPAは、サンゴ礁の修復、美観、生物多様性、経済活動など、社会的目的と生物学的目的の両方を包含している。MPAは普遍的に受け入れられているわけではない。紛争は、参加の欠如、意見の衝突、有効性、資金に関連している。[要出典]多くのMPAはサンゴ礁を適切に保護していない。世界中のサンゴ礁のわずか27％がMPA内にある。MPAサイトのうち、わずか15％が有効であると考えられ、38％は部分的に有効、47％は無効だった。つまり、効果的に管理されたMPA内にあるサンゴ礁はわずか6％である。[60]キリバスのフェニックス諸島保護区のように、場合によっては、MPAは、規制がない場合に生み出していたであろう収入に匹敵する収益をもたらす可能性がある。[61]

生物圏保護区、海洋公園、国定記念物、世界遺産といった形でサンゴ礁が保護されています。例えば、ベリーズのバリアリーフ、チャゴス諸島、シアン・カアン、ガラパゴス諸島、グレート・バリア・リーフ、ヘンダーソン島、パラオ、パパハナウモクアケア海洋国定記念物は世界遺産です。[要出典] パーセル・デ・マヌエル・ルイス海洋州立公園は、南大西洋最大のサンゴ礁を保護しています。[62] ここは2000年2月にラムサール条約湿地に登録されました。 [63]

オーストラリアでは、グレートバリアリーフはグレートバリアリーフ海洋公園によって保護されており、生物多様性行動計画を含む多くの法律の対象となっている。[要出典]

パプアニューギニア、マヌス州アフス島の住民は、何世代にもわたって、礁湖の6つの区域で漁業を規制する慣習を守ってきました。彼らの文化的伝統では、釣りは認められていますが、網漁や銛漁は認められていません。その結果、漁業が制限されていない地域と比較して、魚のバイオマスと個体サイズはともに大幅に増加しています。 [64] [65]

参照

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さらに読む

  • サンゴ礁の持続性と回復力を高めるための介入に関する研究レビュー。ワシントンD.C.：全米アカデミー出版局、全米科学・工学・医学アカデミー。2019年。doi : 10.17226/25279。ISBN 978-0-309-48535-7. S2CID  134877358。 オープンアクセスアイコン
  • サンゴ保全：行動の効果に関する世界的な証拠
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