深海域

深海域または深遠洋域は海洋の遠洋域の層である。「深海」という言葉はギリシャ語のἄβυσσος ( ábussos )に由来し、「底なし」を意味する。 ^[1]深さ4,000～6,000 m (13,000～20,000 フィート) のこの領域は、^[2]永遠の暗闇に包まれている。^{[3] [4]}深海域は海洋総面積の83%、地球表面の60%を占める。^[5]深海域の大部分は、温度が2～3 °C (36～37 °F) である。^[3]水圧は最大76 MPa (750 atm、11,000 psi) に達することがある。

光がないため光合成は起こらず、分子状酸素（O2 _{）を生成する植物も存在しない。代わりに、分子状酸素は主に}極地からずっと昔に溶けた氷から来ている。このゾーンの海底に沿った水には分子状酸素がほとんど存在せず、その結果、酸素が豊富な上部の水にすぐに戻れない、または低酸素環境で生き残ることができない生物にとっては死の罠となっている。この領域には、上部の海域から流れ着いて分解する大量の死んだ有機物のため、窒素、リン、シリカなどの栄養塩の濃度が非常に高くなっている。 ^[3]

深海域より下の領域は、生物がまばらに存在する超深海域である。^[1]深海域より上の領域は、深海域である。^[1]

海底から数千メートル下にまで達する深い溝や亀裂（例えば、太平洋のマリアナ海溝のような大洋中央の海溝）は、ほとんど未踏の地である。^[6]これまで、この深さまで潜ることができたのは、深海潜水艇トリエステ、遠隔操作潜水艦かいこう、そしてネレウス^{だけであった。 [7] [8]しかし、2012年3月25日の時点で、}ディープシーチャレンジャーという潜水艇が水深10,898メートル（35,756フィート）まで潜航した。

一次生産者の相対的な少なさは、深海域に生息する生物の大部分が、上層の海洋層から降る海雪に依存していることを意味する。深海域の生物量は、分解物質と分解者のほとんどが海底に生息するため、実際には海底近くで増加している。^[9]

深海平原の構成は海底の深さによって異なる。水深4000メートルを超えると、海底は通常、有孔虫、動物プランクトン、植物プランクトンの石灰質の殻で構成されている。4000メートルを超える深さでは殻は溶解し、死んだ動物プランクトンと植物プランクトンからできた茶色の粘土とシリカの海底が残る。^[3] 化学合成細菌は熱水噴出孔付近で大規模で多様な群集を支えており、これらの生態系において、太陽の光が当たる上部の領域で植物が果たすのと同様の役割を果たしている。^[10]

スコットランド海洋科学協会の研究チームにより、深海環境の複雑さに関する新たな知見がもたらされた。彼らは、深海底のマンガン団塊が水分子から自由酸素を生成することを発見した。^[11]

マンガン団塊はさまざまな金属を含んでいるため、一種の電池として機能し、酸素を環境に放出します。これまでは、植物と藻類だけが暗酸素（光なしで生成される酸素）を生成すると考えられていたため、これは科学的な進歩と見ることができます。

この深さに生息する生物は、深海域の厳しい環境を克服するために進化しなければならなかった。魚類や無脊椎動物は、この深さの極寒と強烈な水圧に耐えるために進化しなければならなかった。彼らは常に暗闇の中で狩りをして生き残る方法を見つけなければならなかっただけでなく、上層域よりも酸素やバイオマス、エネルギー源や獲物が少ない生態系で繁栄しなければならなかった。このような状況で生き残るために、多くの魚類やその他の生物は代謝がはるかに遅くなり、上層域の生物よりも酸素をはるかに少なく必要とするようになった。多くの動物はまた、エネルギーを節約するために非常にゆっくりと動く。彼らの繁殖速度も非常に遅く、競争を減らしてエネルギーを節約するためである。ここにいる動物は一般的に胃や口が柔軟であるため、獲物が少なければできるだけ多く食べることができる。^[10]

深海域の生物が直面するその他の課題は、深海域の深さによって生じる圧力と暗闇である。この海域に生息する多くの生物は、浮き袋などの内部の空気空間を最小限に抑えるように進化してきた。この適応は、約 75 MPa (11,000 psi) に達することもある極度の圧力から生物を保護するのに役立つ。光がないことで、大きな目や自ら光を生み出す能力 (生物発光) など、さまざまな適応も生まれた。目が大きいと、どんなに小さな光でも検出して利用できる。^[3]一般的に、深海域の動物は生物発光し、青色光を発する。青色の波長域の光は、他の波長域よりも長い距離を移動すると減衰するためである。^[13]この光がないため、複雑な模様や明るい色は不要である。ほとんどの魚種は、暗闇に溶け込みやすく、明るい模様や複雑な模様を発達させたり維持したりするためにエネルギーを無駄にしないように、透明、赤、または黒に進化してきた。^[3]

深海域は、微生物、甲殻類、軟体動物(二枚貝、巻貝、頭足動物)、さまざまな種類の魚類、そしておそらくまだ発見されていない動物など、さまざまな生物で構成されています。この海域の魚種のほとんどは、底生魚または底生浮遊魚として分類されます。底生魚とは、海底またはその近く (通常は海底から 5 メートル以内) に生息する魚です。ほとんどの魚種がこの分類に当てはまります。深海域の栄養素のほとんどが海底にあるためです。したがって、最も複雑な食物連鎖または最大のバイオマスは、深海域のこの領域にあります。

深海域の生物は、海洋上層の自然現象に依存しています。海洋上層の動物が死ぬと、その死骸が深海域に流れ着き、深海の生物がそれを餌とすることがあります。クジラの死骸が深海域に落ちることを「クジラの死骸落下」といいます。クジラの死骸は深海の生物にとって複雑な生態系を作り出すことができます。^[7]

深海域の底生生物は、海底より上の酸素の少ない水域に入らないようにするか、海底より上の水域から酸素を抽出できるように、また同時に海底とそこにある栄養素にアクセスできるように、形態学的特徴を進化させる必要がある。^[14]また、深海域の上部で時間を過ごす動物もおり、そのうちのいくつかは時折、真上の深海域で時間を過ごすことさえある。条鰭綱（条鰭類）のように、多くの異なるグループや綱を代表する多くの異なる魚種が存在するが、軟骨魚綱（サメ、エイ、ギンザメなどの動物）で深海域を主な生息地または恒常的な生息地とする種は知られていない。これが限られた資源、エネルギーの利用可能性、またはその他の生理学的制約によるものかどうかは不明である。ほとんどの軟骨魚類は深海域までしか深く潜らない。^[15]

深海域に生息する生物には以下のものがあります。    

• 三脚魚（Bathypterois grallator）：生息地は海底で、通常は海面下約 4,720 メートルです。腹鰭と尾鰭には長い骨鰭が突き出ています。長い鰭の上でじっと立っている間、流れに向かいます。近くに餌があると感じたら、大きな胸鰭を使って何も知らない獲物を口に押し付けます。この種の個体はそれぞれ雄と雌の両方の生殖器官を持っているため、交尾相手が見つからない場合は自家受精することができます。
• ダンボオクトパス：このタコは通常、他のどのタコよりも深い、1,000～7,000メートルの深さに生息しています。頭の上の、パタパタと音を立てる耳のようなひれを使って、海底に浮かんで餌を探します。腕を使って方向転換したり、海底を這ったりします。深海の強い圧力に対抗するため、このタコ種は進化の過程で墨袋を失いました。また、糸状の構造の吸盤を使って捕食者や餌、その他の環境要素を探します。
• カスクウナギ（ Bassozetus属）：カスクウナギよりも深いところに生息する魚は知られていない。カスクウナギの生息地の深さは、海面下 8,370 メートルにも及ぶ。この動物の腹鰭は、感覚器官として機能する特殊な二股のヒゲのような器官である。カスクウナギは交尾時に音を出す。オスのカスクウナギは 2 対の音筋を持ち、メスは 3 対の音筋を持つ。^[8]
• アビスグレネーダー：深海に住むこの生物は、水深 800 メートルから 4,000 メートルの範囲に生息することが知られています。目は非常に大きいですが、口は小さいです。一回性種であると考えられており、つまり、一度だけ繁殖して死ぬということです。これは、生物がエネルギーを節約し、健康で強い子供を産む可能性を高める方法だと考えられています。この繁殖戦略は、深海のようなエネルギーの少ない環境では非常に役立つ可能性があります。
• Pseudoliparis swirei : マリアナウナギ、またはマリアナ超深度ウナギは、西太平洋のマリアナ海溝の超深度で見られるウナギの一種です。この魚は、水深 6,198～8,076 m (20,335～26,496 フィート) の範囲で生息することが知られており、7,966 m (26,135 フィート) での捕獲例もあり、これは海底で捕獲された魚としてはおそらく記録的なものです。

気候変動は深海域に悪影響を及ぼしている。深海域は深いため、地球温暖化による影響は世界の他の地域ほど急激には及ばないが、海洋酸性化の影響は依然として受けている。また、プラスチックなどの汚染物質も深海域に存在する。プラスチックは深海域にとって特に有害である。深海域の生物は、動くものや残骸のように見えるものなら何でも食べるように進化したため、栄養分ではなくプラスチックを摂取することになる。海洋酸性化と汚染の両方が、深海域に生息する元々少ないバイオマスをさらに減少させている。

人間が引き起こすもう一つの問題は、乱獲です。深海域付近の生物を漁獲する漁業は存在しませんが、深海域では生物が害を及ぼす可能性があります。深海域は、日光不足により生態系に生産者がいないため、海底に沈む上層域の生物の死骸に依存しています。魚やその他の動物が海から除去されるにつれて、深海域に到達する死骸の頻度と量は減少します。

深海採掘は将来、深海域に問題を引き起こす可能性がある。この産業に関する協議と計画はすでに進行中である^{[説明が必要]}。深海鉱物の採掘には多くの生態学的危険が伴うため、深海採掘は極めて脆弱な生態系に壊滅的な影響を与える可能性がある。採掘は深海域だけでなく海洋全体の汚染を増加させ、生息地と海底を物理的に破壊する可能性がある。^[4]

採掘活動によって発生する堆積物の煙は広範囲に広がり、濾過摂食動物に影響を与え、海洋生物を窒息させる可能性がある。採掘設備やかき乱された海底物質から有毒化学物質や重金属が放出されると化学汚染につながる可能性があり、機械の騒音は海洋動物の行動やコミュニケーションを乱す可能性がある。^[16]海底への物理的な撹乱は、地質学的特徴とそれに関連する生態系を破壊する可能性がある。さらに、水質の変化や、深海に有機炭素が蓄えられる炭素隔離プロセスの混乱は、気候変動に寄与するなど、より広範な環境影響を及ぼす可能性がある。^[17]深海環境の変化の速度が遅く、深海生物の寿命と生殖周期が長いため、このような撹乱からの回復には数十年または数世紀かかる可能性がある。^{[18] [19] [20]}

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