サンゴ礁の生物侵食 造礁サンゴの世界的な分布図。 サンゴ礁の生物侵食によって岩石、熱帯の島々に特徴的なきめ細かく白いサンゴ砂 、そしてシルトが生成されます。生きているサンゴと死んだサンゴの両方のサンゴ骨格は、内部および外部の生物侵食者によって砂に変換され、さまざまなサイズの堆積物が生成されます。サンゴ礁の構造が劣化する一方で、造礁生物は、サンゴ礁の全体的な成長が劣化をわずかに上回る、繊細なバランスの炭酸塩収支の中でサンゴ礁を再構築します。[ 10 ] また、従来は生物侵食という用語には含まれませんでしたが、サメなどの大型の獲物魚が獲物を追跡しているときや、人間がサンゴ礁に直接的な物理的損傷を与えることによって、サンゴ礁の大きな塊を折る可能性があることにも注意することが重要です。
内部生物侵食 内部生物侵食者(穿孔生物)は、サンゴの炭酸 カルシウム骨格を内部で分解する生物であり、カズモリスとエンドリスの2つのカテゴリーに分類されます。これは、サンゴ礁内の数マイクロメートルから数センチメートルまでのさまざまな深さで、機械的、化学的、またはその両方のプロセスによって発生します。藻類 、菌類 、細菌 (マイクロボーラー)、原生生物、海綿動物 (Clionaidae)、二枚貝( Lithophaga を含む)、星口動物、 多毛類 、アクロトラキカ類フジツボ、 ホウボウ類 などの内部生物侵食者は、サンゴを侵食しながら、直径10~100マイクロメートルの非常に細かい堆積物を生成します。
海綿動物 Cliona属 、Anthosigmella属、Spheciospongia属 の海綿動物 は、最も破壊的で優勢な生物侵食性海綿動物です。これら3属はすべて内生性で機械的に掘削を行い、通常は サンゴ骨格の最上部2cmにのみ穴を掘り(微生物侵食)、一部の植物の根と非常によく似た枝分かれをします。しかし、Siphonodictyon目の一部の種は、 サンゴ礁に最大12cmの大きな穴を掘ります(マクロ生物侵食)。[ 10 ] [ 11 ] 微生物侵食性海綿動物は、骨格構造の均一な形状の0.05mmの薄片を機械的に穴から削り取り 、内部にピット状の表面を残します。これらはまた、海綿動物の管系を介して機械的に除去されます。[ 11 ]
穿孔性カイメンは一般的に生きたサンゴに定着するのが難しい。しかし、過去数十年の間に、世界中で多数のサンゴ白化現象が発生し、広範囲にわたって死んだサンゴ礁が残された。[ 12 ] 新しい生きたサンゴに置き換えられることなく死んだサンゴの量が増加したため、白化したサンゴ礁システムは穿孔性カイメン に侵食され、魚、甲殻類、サンゴ、その他のさまざまな生物の生息地 を奪いながらサンゴ礁システムを積極的に破壊している。 [ 13 ] 気温の上昇がサンゴに及ぼす影響と同様にカイメンにも影響を与えていることを示唆する別の証拠がある。 [ 14 ]
環形動物 環形動物門 の2つの綱、多毛類 と星口動物 が主にサンゴ礁の生物侵食に寄与している。多毛類は特定の場所や環境でより顕著であり、これらの蠕虫は機械的および化学的手段の両方によって、 最大10cmの深さまで0.5~2mmの穴をサンゴ礁の骨格構造に掘ることができる。 [ 10 ] サンゴ礁の侵食に関与する多毛類の主な科は、Cirratulidae 、Eunicidae 、Sabellidae 、およびSpionidae である。Cirratulidaeはサンゴ礁系の主要な先駆者であり、その後主にSabellidaeによってコロニー化され、その主な活動は夏にあり、通常は冬の間は穴を残している。[ 15 ] 多毛類は重要なサンゴ礁穿孔者であるが、どの科がどのサンゴ礁をいつ占有するかのサイクルと関係はまだ理解されていない。
外部生物侵食 ボルネオ島 で岩から藻類を食べているブダイ(Bolbometopon muricatum)。外部生物侵食者(草食動物)は、サンゴ礁構造の表面または周囲で視覚的に識別できる生物です。外部生物侵食者には、ウニ( Diadema など)、ヒザラガイ 、海洋魚が含まれ、これらはすべてエピリスと呼ばれます。ウニによる 炭酸カルシウム の侵食は、一部のサンゴ礁で年間 10 kg/m 2 を超える速度で報告されています。[ 16 ] 魚も藻類を 食べながらサンゴを侵食します。ブダイは 、発達した顎の筋肉、歯の構造、咽頭ミルを使用して摂取した物質を砂粒サイズの粒子にすりつぶし、大量の生物侵食を引き起こします。
微生物侵食
藻類 緑藻類と紅藻類は、サンゴ礁環境で生物侵食を引き起こす藻類の主な分類です。これらの藻類は、岩やサンゴ骨格の表面の亀裂に存在する裂け目藻類と、サンゴとその骨格の最上層の下に存在する内生藻類の両方です。サンゴ礁系では、藻類、特にオストレオビウムが、最も顕著な微生物侵食者の1つであることがわかっています。内生藻類のうち、さまざまな種の穿孔性緑藻類は、 光がまだ透過できるサンゴ骨格の表面の下で繁殖します。これにより、炭酸カルシウム構造内に緑色の帯が形成され、そこにオストレオビウム種が存在するため、オストレオビウム帯と呼ばれます。[ 10 ]
オストレオビウムは、世界中のほぼすべてのサンゴと共生する 緑藻の属です。過去20年間に行われた研究のほとんどは、相利共生生物として サンゴの白化 現象による被害を軽減する上でのその生物多様性と重要性に関するものでしたが、以前の研究では、 寄生性 生物侵食者としての活動に重点が置かれていました。[ 10 ] これらの藻類の培養が困難であるため、科学者はこれらの藻類がサンゴ礁系に及ぼす正確な影響を特定できていませんが、非常に特殊な環境条件によっては、オストレオビウムはサンゴと寄生共生と相利共生の両方の形で作用する可能性があると考えられます。[ 20 ]
菌類 サンゴ礁系における菌類の生物侵食の主なメカニズムは、炭酸カルシウム構造の化学的溶解によるものです。[ 10 ] これにより、菌糸 が 成長してサンゴの骨格の奥深くまで侵入し、サンゴ礁の基盤となる完全性を低下させます。これらの生物はサンゴ礁系に大きな影響を与える一方で、軟質サンゴ (炭酸カルシウム骨格を持たないもの)、その他の石灰質堆積物、および軟体動物の殻を劣化させることも知られています。[ 21 ]
真菌、特にアスペルギルス・シドウィイは、 サンゴに感染して病気 を引き起こすことが知られています。[ 22 ] これ自体は真菌による生物侵食に直接関係するものではありませんが、サンゴ礁は成長するためには侵食プロセスによって劣化するよりも多くの炭酸塩骨格を積極的に生成する必要があります。すべての生物侵食生物の複合的な働きにより、サンゴの病気(真菌と細菌の両方)はサンゴ礁全体の成長を阻害し、これが生物侵食に対する最大の効果となります。ある研究では、微生物による生物侵食全体の影響は 0.15 ~ 0.35 kg m −2 y −1 であることがわかりましたが、真菌はその値のごく一部を占めるにすぎないと指摘されています。[ 23 ]
さらに、気候変動を 引き起こす人為的要因により海洋の富栄養化 と酸性化 が進むにつれて、海洋生態系における真菌の存在はより多様化し、豊富になります。特に海洋の酸性化は、 炭酸カルシウムの溶解時に二酸化炭素を副産物として放出する真菌の生物侵食によって強調されます。[ 21 ] これにより、サンゴ礁系に対する生物侵食の影響が強調され、サンゴ礁のさらなる劣化を引き起こし、海洋へのCO2放出の もう1つの発生源となります。
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