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ジェリーフォールは、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み、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イベントです。[1]これらのイベントは、底生大型動物や細菌に栄養を提供します。[2] [3]ジェリーフォールは、生物ポンプを通じた不安定な生物起源炭素の隔離のための主要な「ゼラチン状経路」として関係していると考えられています。[4]これらのイベントは、一次生産レベルが高く、刺胞動物種を維持するのに適した水質がある保護地域でよく見られます。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行われています。[3]
開始
クラゲの落下は主に、刺胞動物門とタリアセア門（フィロソミダ目、ドリオリダ目、サルピダ目）の腐敗した死骸でできている。 [1]クラゲの死を引き起こし、沈没させる原因となる状況はいくつかある。その原因としては、一次生産量が多くて生物の摂食装置が詰まる、急激な温度変化、古いクラゲのブルームの餌がなくなったとき、捕食者がクラゲの体を傷つけたとき、寄生などがあげられる。[5]しかし、一般的に、クラゲの落下はクラゲの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のクラゲの落下の75％以上は春のブルーム後に発生し、熱帯地域でのクラゲの落下の25％以上は湧昇後に発生している。[1]
地球の気候が温暖化と酸性化の方向にシフトしており、非回復力のある種にとって好ましい条件ではないことから、クラゲの個体数は増加する可能性がある。富栄養化地域やデッドゾーンは、クラゲの大量発生が起こるクラゲのホットスポットになる可能性がある。[6]気候が変化し海水が温まると、クラゲの大量発生はより活発になり、クラゲ状炭素の海底への輸送が増加する。[7]古典的な生物ポンプの速度が低下する可能性があるため、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。[8]
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。[5]熱帯地方では、気温が高いため、温帯や亜極海よりも分解が速い。[5]熱帯地方では、温かい表層水ではゼラチン状の沈殿物が分解するのに2日もかからないが、水深1000メートルより深い場所では25日もかかる。[5]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が2時間半以内に腐肉食動物によって分解される可能性があることがわかっているため、ゼラチン状生物が単独で海底に留まる時間は短いかもしれない。 [9]
クラゲの分解は、主にこれらの種類の腐肉食動物によって促進されます。一般的に、クラゲの主な消費者はヒトデなどの棘皮動物で、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。たとえば、ノルウェーの深海で行われた実験では、ヌタウナギが最初に腐ったクラゲの罠を見つけた腐肉食動物で、次にコクゾウエビ、最後に十脚類エビが続きました。[9]ノルウェー沖で撮影された天然のクラゲの写真には、クラゲの死骸を食べているコクゾウエビも写っています。[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、プランクトンを食べる他の濾過摂食動物がその地域にいないため、クラゲが存在する環境では、炭素ポンプは主にクラゲの落下によって供給されるようになります。これにより、クラゲの存在により食物網が変化し、堆積物に堆積する炭素の量も変化するため、確立された生物学的ポンプを備えた生息地が非平衡に陥るという問題が発生する可能性があります。 [10]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、クラゲの落下があると細菌の数が増加し、細菌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使用し、主に炭素を残すことが示されました。[11]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、クラゲの落下の存在がこれらの底生コミュニティの生化学的プロセスに大きな影響を与えることがわかりました。細菌はクラゲの死骸を急速に消費し、底生動物の餌を得る機会を奪い、それが栄養段階の上位に影響を及ぼします。[12]さらに、腐肉食動物がいないため、クラゲの死骸は腐敗した死骸の上に白い細菌層を形成し、周囲に硫化物由来の黒い残留物を放出します。[13]この高レベルの微生物活動には大量の酸素が必要であり、クラゲの死骸の周囲の地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る可能性があります。[13]
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、日和見的な写真撮影、ビデオ撮影、化学分析が主なモニタリング方法となっています。[3] [9]これは、クラゲが存在する時間帯に必ずしも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以内に完全に処理され分解される可能性があるため[9]、また、熱帯および亜熱帯の海域ではクラゲの中には500メートルより下に沈まないものもあるため[5]、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
- ^ abcde Lebrato, Mario; Pitt, Kylie A.; Sweetman, Andrew K.; Jones, Daniel OB; Cartes, Joan E.; Oschlies, Andreas; Condon, Robert H.; Molinero, Juan Carlos & Adler, Laetitia (2012). 「ゼリーフォールズの歴史的および最近の観察：将来の研究の方向性を推進するためのレビュー」Hydrobiologia . 690 (1): 227–245. doi :10.1007/s10750-012-1046-8. S2CID 15428213.[永久リンク切れ ]
- ^ Lebrato, M. & Jones, DOB (2009). 「コートジボワール沖（西アフリカ）におけるPyrosoma atlanticumの死骸の大量堆積事象」（PDF） .陸水学・海洋学. 54 (4): 1197–1209. Bibcode :2009LimOc..54.1197L. doi : 10.4319/lo.2009.54.4.1197 .
- ^ abcd Sweetman, Andrew K. & Chapman, Annelise (2011). 「深海フィヨルドの海底におけるゼリー状堆積物の初観察」。深海研究パート I: 海洋学研究論文。58 (12): 1206–1211。Bibcode : 2011DSRI ...58.1206S。doi :10.1016/ j.dsr.2011.08.006。
- ^ 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：将来の研究の優先事項 - NSF生物ポンプ生物学ワークショップの報告書」（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。
- ^ abcde レブラート、マリオ;パーロウ、マーカス。オシュリーズ、アンドレアス。ピット、カイリーA。ジョーンズ、ダニエルOB。モリネロ、フアン カルロス、コンドン、ロバート H. (2011)。 「ゼリーの落下に伴う有機物の輸出の深さの減衰」(PDF)。陸水学と海洋学。56 (5): 1917 ～ 1928 年。Bibcode :2011LimOc..56.1917L。土井：10.4319/lo.2011.56.5.1917。hdl : 10072/43275。S2CID 3693276。
- ^ Purcell, JE (2012). 「クラゲと有櫛動物の大量発生は、人間の増殖と環境の変動と一致する」。Annual Review of Marine Science . 4 : 209–235. Bibcode :2012ARMS....4..209P. doi :10.1146/annurev-marine-120709-142751. PMID 22457974.
- ^ 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。
- ^ Lebrato, Mario; Pitt, Kylie A.; Sweetman, Andrew K.; Jones, Daniel OB; Cartes, Joan E.; Oschlies, Andreas; Condon, Robert H.; Molinero, Juan Carlos & Adler, Laetitia (2012). 「ゼリーフォールの歴史的および最近の観察: 将来の研究の方向性を推進するためのレビュー」Hydrobiologia . 690 (1): 227–245. doi :10.1007/s10750-012-1046-8. S2CID 15428213.[永久リンク切れ ]
- ^ abcd Sweetman, Andrew K.; Smith, Craig R.; Dale, Trine & Jones, Daniel OB (2014). 「クラゲの死骸の急速な清掃により、深海食物網におけるゼラチン質物質の重要性が明らかになった」Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences . 281 (1796): 20142210. doi :10.1098/rspb.2014.2210. PMC 4213659 . PMID 25320167.
- ^ Sweetman, Andrew & Chapman, Annaleise (2015). 「クラゲの死骸（ジェリーフォール）の底生生物へのフラックス率の初めての評価により、クラゲが優勢な生態系における生物学的炭素循環におけるゼラチン状物質の重要性が明らかになった」。Frontiers in Marine Science . 2 . doi : 10.3389/fmars.2015.00047 .
- ^ Tinta, Tinkara; Kogovšek, Tjaša; Turk, Valentina; Shiganova, Tamara A.; Mikaelyan, Alexander S. & Malej, Alenka (2016). 「クラゲの有機物の微生物による変化が海洋水柱の窒素循環に影響を与える — 黒海のケーススタディ」。実験海洋生物学・生態学ジャーナル。475 :19–30。doi : 10.1016 /j.jembe.2015.10.018。
- ^ Sweetman, Andrew; Chelsky, Ariella; Pitt, Kylie Ann; Andrade, Hector; van Oevelen, Dick & Renaud, Paul (2016). 「海底でのクラゲの分解が、底生食物網を通じた生物地球化学的循環と炭素の流れを急速に変化させる海底でのクラゲの分解が、底生食物網を通じた生物地球化学的循環と炭素の流れを急速に変化させる」。陸水学・海洋学。61 (4): 1449–1461。Bibcode :2016LimOc..61.1449S。doi : 10.1002 / lno.10310。hdl : 10072/142821。
- ^ ab West, Elizabeth Jane; Welsh, David Thomas & Pitt, Kylie Anne (2009). 「分解中の クラゲが堆積物の酸素需要と栄養塩動態に与える影響」Hydrobiologia 616 (1): 151–160. doi :10.1007/s10750-008-9586-7. S2CID 46695384.