ゼリーフォールズ
2006年、西アフリカの石油パイプライン沿いにPyrosoma atlanticumの死骸が大量に堆積しているのが発見された。

ゼリーフォールは、ゼラチン状の動物プランクトン（主に刺胞動物）が海底に沈降し、急速に沈降する粒子状有機物を介して炭素と窒素のフラックスを増加させる海洋炭素循環現象である。[ 1 ]これらの現象は、底生大型動物や細菌に栄養を提供する。[ 2 ] [ 3 ]ゼリーフォールは、生物ポンプを介して不安定な生物起源炭素を隔離するための主要な「ゼラチン状経路」として関与している。[ 4 ]これらの現象は、一次生産レベルが高く、刺胞動物種を支えるのに適した水質を持つ保護区でよく見られる。これらの地域には河口が含まれ、ノルウェーのフィヨルドでいくつかの研究が実施されている。[ 3 ]

まれに、腐食動物が存在しない、または水が非常に静止している場合、何千ものクラゲが海底の窪みに集まり、「ゼリー湖」を形成することがあります。[ 5 ]

入会

ゼリー状降下物は、主に刺胞動物門やタリアセア門（ピロソミダ目、ドリオリダ目、サルピダ目）の腐敗した死骸で構成されている。[ 1 ]ゼラチン質生物の死を引き起こし、沈没させる原因となる状況はいくつかある。その例としては、一次生産が過剰で生物の摂食装置が詰まる場合、急激な温度変化、古いブルームの餌がなくなった場合、捕食者がクラゲの体を傷つけた場合、寄生などが挙げられる。[ 6 ]しかし、一般的にゼリー状降下物はゼリー状ブルームと一次生産に関連しており、亜極および温帯地域ではゼリー状降下物の75%以上が春季ブルーム後に発生し、熱帯地域ではゼリー状降下物の25%以上が湧昇後に発生している。[ 1 ]

地球規模の気候変化により、海はより温暖で酸性化し、非回復力のある種にとって不利な環境となるため、クラゲの個体数は増加する可能性が高い。富栄養化地域やデッドゾーンは、クラゲの大量発生を伴うクラゲのホットスポットとなる可能性がある。[ 7 ]気候変動と海水温の上昇に伴い、クラゲの大量発生はより活発になり、クラゲに含まれる炭素の深海への輸送量も増加する。[ 8 ]古典的な生物ポンプの減速が予想されるため、クラゲの落下による深海への炭素と栄養素の輸送は、深海にとってますます重要になる可能性がある。[ 9 ]

分解

分解プロセスは死後に始まり、ゼラチン状生物が沈むにつれて水柱の中で進行する可能性がある。[ 6 ]熱帯地方では温度が高いため、温帯や亜極海よりも腐敗が速く起こる。[ 6 ]熱帯地方では、温かい表層水ではゼラチン状のものが腐敗するのに2日もかからないが、水深1000メートルより深いところでは25日もかかることがある。[ 6 ]しかし、ある研究では、ノルウェーの深海ではゼラチン状生物は腐肉食動物によって2時間半未満で分解できることがわかっているため、単独のゼラチン状生物が海底で過ごす時間は短いかもしれない。[ 10 ]

クラゲの分解は、これらの腐肉食動物によって大きく促進されます。一般的に、ヒトデなどの棘皮動物がクラゲの主な消費者であり、甲殻類や魚類がそれに続きます。[ 1 ]しかし、どの腐肉食動物がクラゲにたどり着くかは、それぞれの生態系に大きく依存します。例えば、ノルウェーの深海で行われた実験では、ヌタウナギが腐敗したクラゲの罠を最初に発見した腐肉食動物で、次いでコイ、そして最後に十脚類のエビが続きました。[ 10 ]ノルウェー沖で撮影された天然のクラゲの写真では、クラゲの死骸を食べているコイ科のエビも確認されています。[ 3 ]

クラゲの個体数が増加し、ブルームがより一般的になり、条件が整い、その地域にプランクトンを食べる他の濾過摂食動物がいないと、クラゲがいる環境では炭素ポンプが主にクラゲの落下物から供給されるようになります。クラゲの存在によって食物網が変わり、堆積物に堆積する炭素の量も変わるため、生物ポンプが確立されている生息地が非平衡に陥るという問題につながる可能性があります。[ 11 ]最後に、分解は微生物群集によって促進されます。黒海 のケーススタディでは、クラゲの落下物の存在下でバクテリアの数が増加し、バクテリアは腐敗したクラゲの死骸から放出される窒素を優先的に利用し、炭素はほとんど残すことが示されました。[ 12 ]アンドリュー・スウィートマンが2016年に実施した研究では、ノルウェーのフィヨルドの堆積物のコアサンプルを使用して、クラゲの落下物の存在がこれらの底生生物群集の生化学プロセスに大きな影響を与えることがわかりました。バクテリアはクラゲの死骸を急速に消費するため、底生動物が栄養を得る機会がなくなり、それが栄養段階の上位に影響を及ぼします。[ 13 ]さらに、腐肉食動物がいないため、クラゲの落下物は腐敗した死骸の上に白いバクテリアの層を形成し、周囲に硫化物由来の黒い残留物を放出します。[ 14 ]この高いレベルの微生物活動には大量の酸素が必要であり、クラゲの落下物の周りの領域は低酸素状態になり、大型の腐肉食動物にとって住みにくい場所になります。[ 14 ] バクテリアの定着と相互作用のための豊富な栄養素と表面を提供することで、クラゲの落下物は海洋細菌群集間での抗菌薬耐性遺伝子の伝達のホットスポットにもなります。[ 15 ]

研究の課題

クラゲの調査は、ビデオ、写真、底生トロール網などの直接観察データに依存しています。[ 1 ]クラゲのトロール網漁の厄介な点は、ゼラチン質の死骸が簡単に崩れてしまうことです。そのため、これまでは、機会を捉えた写真撮影、ビデオ撮影、化学分析が主なモニタリング方法となってきました。[ 3 ] [ 10 ]これは、クラゲが必ずしも存在する時間帯に観察されるわけではないことを意味します。クラゲは腐食動物によって数時間で完全に処理・分解されるため[ 10 ] 、また、熱帯および亜熱帯の海域ではクラゲの一部が500メートルより下に沈まないという事実があるため[ 6 ] 、クラゲの重要性と蔓延は過小評価されている可能性があります。

参照

参考文献

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  4. ^バード、エイドリアン。「海洋の生物ポンプの変革的理解に向けて：今後の研究の優先事項 - NSF生物ポンプ生物学ワークショップ報告書」（PDF） OCB ：海洋炭素と生物地球化学。 2016年10月27日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。 2016年10月30日閲覧。
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  8. ^レブラート、マリオ;モリネロ、フアンカルロス。カルテス、ジョーン E.ロリス、ドミンゴ。メリン、フレデリック、ベニ＝カサデラ、ライア（2013）。「沈むゼリーカーボンは、大陸縁辺に沿った潜在的な環境変動を明らかにする。 」プロスワン。8 (12) e82070。ビブコード: 2013PLoSO...882070L。土井：10.1371/journal.pone.0082070。PMC 3867349。PMID 24367499。  
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