生物海洋学

生物海洋学は、生物が海洋システムの物理学、化学、地質学 にどのように影響し、また影響されるかを研究する学問です。生物海洋学は海洋生態学とも呼ばれ、生態学の語源はギリシャ語で「家」または「生息地」を意味するオイコス(oικoσ) です。これを念頭に置くと、生物海洋学の主な焦点が海洋内の微生物にあることは驚くことではありません。微生物が環境からどのように影響を受け、それがより大きな海洋生物とその生態系にどのように影響するかを調べます。^{[1]生物海洋学は}海洋生物学に似ていますが、海洋を研究する観点が異なります。生物海洋学はボトムアップのアプローチ (食物網の観点から) をとりますが、海洋生物学はトップダウンの観点から海洋を研究します。生物海洋学は主に海洋の生態系に焦点を当て、プランクトンの多様性 (形態、栄養源、運動性、代謝) に重点を置いています。それらの生産性とそれが地球の炭素循環においてどのような役割を果たしているか、そしてそれらの分布（捕食とライフサイクル）^{[1] [2] [3]}

紀元前325年、ギリシャの地理学者マッサリアのピュテアスは、イングランドとノルウェーの海岸の大部分を探検し、北極星の赤緯から緯度を決定する手段を開発しました。彼の潮汐に関する記述は、潮汐と月の関係を示唆する最も古い記述の1つでもあります。この関係は、後にイギリスの修道士ベーダによって、西暦700年頃に 「時間の計算」で展開されました。

海洋への理解は、一般的な探検と貿易のための航海から始まりました。現代に近いところでは、 1400 年代のエンリケ航海王子の海洋探検があります。1513 年には、ポンセ・デ・レオンはフロリダ海流について記述しました。1674 年には、ロバート・ボイルが深海の塩分、温度、圧力の関係を調査しました。1760年代と 1770 年代には、ジェームズ・クック船長の航海により、大西洋と太平洋の地理、地質、生物相、海流、潮汐、水温に関する膨大なデータが収集されました。1820 年には、アレクサンダー・マルセットが、海によって海水の化学組成が異なることに気付きました。それから間もなく、1843年にイギ​​リスの博物学者エドワード・フォーブスは、海洋生物は300ファゾムより深いところには生息できないと主張した（多くの人がすでにもっと深いところで生物を採集していたが、フォーブスの影響を受けた者も多かった）。海底ケーブルが1830メートルの深さから引き上げられ、動物で覆われていたことで、フォーブスの理論は最終的に誤りであると一般大衆に信じられた。この発見から、チャレンジャー号遠征の計画が始まった。

チャレンジャー号遠征は、海洋生物学、そして海洋学全般にとって極めて重要なものであった。チャレンジャー号遠征は、 1872年から1876年にかけてチャールズ・ワイヴィル・トムソンが率いた。 ^{[1]この遠征には、}ヘンリー・N・モーズリーとジョン・マレーという2人の博物学者も参加していた。遠征前、海洋は多くの人にとって興味深いものではあったものの、予測不可能でほとんど生命のいない水域であると考えられていたが、この遠征によって海洋に対するこの姿勢を見直すことになった。この遠征は、海底にケーブルを敷設できるかどうかを確認するという王立協会の要請によるものだった。彼らはまた、海洋の生物学的、化学的、地質学的特性に関するデータを体系的に収集するための機器も持ち込んだ。 ^[1]彼らは海洋堆積物の地図を作成し、データを収集した。 ^[ 1 ^[1]チャレンジャー号遠征の成功により、ドイツ、フランス、アメリカ、その他のイギリスの探検家によるさらに多くの遠征が行われました。

海洋は地球の表面積の約 71% を占めています。海洋の平均深度は約 3,800 m ですが、最も深い部分ではほぼ 11,000 m です。海洋環境の総容積 (約 1,370 x 10 ⁶ km ³ ) は、陸地と淡水の合計容積の 300 倍の生命の容積です。^{[1] [4]}最古の生物は、陸上に生命が出現するはるか昔の古代の海洋で発生したと考えられています。海洋生物学は、陸上の生物とは根本的に異なる生物が主流であり、海洋の時間スケールは大気とは大きく異なります (大気は 3 週間ごとに地球全体で入れ替わるのに対し、海洋では 1,000 年かかることがあります)。^[2]これらの理由から、陸地と大気のモデルからわかっていることに基づいて海洋生物について推測することはできません。海洋における生物の多様性の範囲は、生物学的海洋学の継続的な研究の主な動機の 1 つです。多様性の幅が広いということは、多様性を研究するためにさまざまな機器やツールが必要であることを意味します。海洋生物は（陸上生物に比べて）はるかにアクセスしにくく、観察も容易ではないため、知識の蓄積は遅く、さらなる探査と研究が常に必要とされています。

生物海洋学の継続的な研究の背後にある2番目の主な動機は気候変動です。生物海洋学は物理海洋学や化学海洋学と密接に結びついており、生物海洋学から学ぶ詳細は全体像に関する情報を提供し、より大規模なプロセスのモデルの構築に役立ちます。このようなモデルは、地球環境が前例のない速度で変化しているときには、さらに重要になります。環境条件には、pH、温度、塩分、CO ₂の変化など、地球規模のパターンがありますが、どこでも同じ変化が見られるわけではありません。海洋は、地球の気候や、副産物として酸素を供給する一次生産などのプロセスを調整することで、地球を居住可能な状態にしています。生物学は、これらのプロセスの一部を促進する上で中心的な役割を果たしていますが、気候変動や人間の影響により、海洋環境は常に変化しており、一貫した継続的な研究が必要です。

海洋生物学者が答えを求める主な疑問には、どのような生物が海のさまざまな部分や深さに生息し、その理由は何か、などがあります。海洋生物学の研究の多くは、海洋生物による有機物の生成を研究し、その成長に影響を与える要因、ひいては有機物の生成率を調べています。海洋生物学者の中には、微生物からクジラに至るまでの生物同士の関係性を調べる人もいれば、特定の生物と海洋の化学的または物理的特性との関係性を調べる人もいます。海洋生物学者はまた、海から何が収穫できると期待できるか、天候、季節、最近の自然災害が漁業の収穫にどのような影響を与えるかなど、人間に直接的かつ即時の影響を与える疑問にも答えようとしています。現在および将来の主要な疑問のいくつかは、気候変動が海洋生物相にどう影響するかを調べることです。

• 海洋生物 – 塩水に生息する生物
• 海洋微生物 – 海洋環境に生息する、人間の肉眼では見えないほど小さな生命体リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 海洋学 – 海洋における物理的、化学的、生物学的プロセスの研究
• 植物プランクトン – プランクトン生態系の独立栄養生物
• 動物プランクトン – プランクトン生態系の従属栄養原生生物または後生動物
• 物理海洋学 – 海洋内の物理的条件とプロセスの研究リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 化学海洋学 – 海洋と海の化学リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 気候変動 – 人間が引き起こした地球の気候の変化リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 海洋プラスチック汚染 – プラスチックによる環境汚染
• プランクトン学 – プランクトンの研究

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