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海洋生息地とは、海洋生物を支える生息地のことです。海洋生物は、海にある塩水に何らかの形で依存しています（ 「海洋」という用語は、ラテン語のmare （海または大洋を意味する）に由来します）。生息地とは、1 種または複数の 生物が生息する生態学的または環境的な領域のことです。[ 1 ]海洋環境は、このような生息地の多くの種類を支えています。
海洋生息地は、沿岸生息地と外洋生息地に分けられます。沿岸生息地は、海岸線に潮が満ちてくる範囲から大陸棚の縁まで広がる海域に存在します。大陸棚は海洋全体の面積のわずか7%を占めるにすぎませんが、ほとんどの海洋生物は沿岸生息地に生息しています。外洋生息地は、大陸棚の縁より先の深海に存在します。
あるいは、海洋生息地は遠洋域と底生域に分けられます。遠洋域は、海底から離れた表層付近または外洋に分布します。底生域は、海底付近または海底に分布します。遠洋域に生息する生物は遠洋性生物と呼ばれ、例えば遠洋魚類などが挙げられます。同様に、底生域に生息する生物は底生性生物と呼ばれ、例えば底生魚類などが挙げられます。遠洋域は、海流の状況によって本質的に変化しやすく、一時的なものです。
海洋生息地は、そこに生息する生物によって変化する可能性があります。サンゴ、ケルプ、マングローブ、海草などの一部の海洋生物は、生態系エンジニアとして海洋環境を再構築し、他の生物のための新たな生息地を作り出します。体積で言えば、海洋は地球上で居住可能な空間の大部分を占めています。[ 2 ]
陸上の生息地とは対照的に、海洋の生息地は変化しやすく、一時的なものである。遊泳生物は大陸棚の縁辺部を良好な生息地と見なすが、それは湧昇流によって栄養豊富な海水が表面に運ばれてくる間だけである。貝類は砂浜を生息地とするが、嵐、潮汐、海流によって生息地は絶えず変化する。
海水が存在することは、すべての海洋生息地に共通する特徴です。それ以外にも、海洋域が良好な生息地となるかどうか、またどのような種類の生息地となるかを決定する要因は数多くあります。例えば、以下のようなものがあります。
地球には5つの主要な海洋があり、そのうち太平洋は他の2つの海洋を合わせた面積とほぼ同じ大きさである。海岸線は陸地に沿って約38万キロメートルにわたって広がっている。
全体として、海洋は地球表面の71パーセントを占め、平均水深は約4キロメートルです。体積で言えば、海洋は地球上の液体の水の99パーセント以上を占めています。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] SF作家のアーサー・C・クラークは、地球を惑星海または惑星海洋と呼ぶ方が適切だと指摘しています。[ 13 ] [ 14 ]
海洋生息地は大きく外洋性生息地と底生性生息地に分けられます。外洋性生息地は、海底から離れた外洋の海域です。底生性生息地は、海底付近または海底にある生息地です。外洋性生息地に生息する生物は外洋性生物と呼ばれ、例えば外洋魚類などが挙げられます。同様に、底生性生息地に生息する生物は底生生物と呼ばれ、例えば底生魚類などが挙げられます。外洋性生息地は、海流の状況によって本質的に一時的なものです。
海洋システムでは、海流は海洋生物を支えるために必要な基本的な栄養素を運ぶため、どの領域が生息地として効果的かを決定する上で重要な役割を果たします。[ 17 ]プランクトンは、体長が非常に小さい（2 mm未満 ）ため、水中を効果的に移動できず、代わりに海流に乗って漂う必要がある海洋に生息する生物です。海流が適切な栄養素を運び、十分な日光が当たる適切な浅い深度を流れている場合、そのような海流自体が、植物プランクトンと呼ばれる光合成を行う微小な藻類にとって適切な生息地となる可能性があります。これらの微小な植物は、食物連鎖の始まりである海洋の一次生産者です。次に、漂流する植物プランクトンの個体数が増えると、水は植物プランクトンを餌とする動物プランクトンにとって適切な生息地となります。植物プランクトンは漂流する微小な植物ですが、動物プランクトンは魚の幼生や海洋無脊椎動物などの漂流する微小な動物です。十分な数の動物プランクトンが定着すると、その海流はそれらを餌とする小魚にとっての生息地候補となる。そして、十分な数の小魚がその海域に移動してくると、今度はその小魚を餌とする大型の捕食魚やその他の海洋生物にとっての生息地候補となる。このように、海流自体が、時間をかけて多様な海洋生物にとって移動する生息地となり得るのである。
海流は水の密度の違いによって発生します。水の密度は塩分濃度や温度によって決まります。水に塩分濃度や温度の違いがあると、その密度の違いによって海流が発生します。塩分濃度が高い水や温度が低い水は密度が高く、周囲の水よりも沈みます。逆に、温度が高く塩分濃度が低い水は表面に浮き上がります。大気の風や気圧差も、表面海流、波、静振を引き起こします。海流は、太陽や月の引力（潮汐）や地震活動（津波）によっても発生します。[ 17 ]
地球の自転は海流の方向に影響を与え、左上の画像にある大きな円形の海洋渦がどちらの方向に回転するかを説明します。赤道付近の海流が北に向かっているとします。地球は東向きに自転しているので、海水はその回転運動量を持っています。しかし、海水が北へ進むほど、地球の東への移動速度は遅くなります。もし海流が北極点に到達できれば、地球は東へ全く移動しなくなります。回転運動量を保存するためには、海流が北へ進むほど、東へ移動する速度が速くならなければなりません。そのため、海流は右に曲がります。これがコリオリ効果です。赤道では最も弱く、極では最も強くなります。赤道の南では、海流は左に曲がり、効果は逆になります。[ 17 ]
海底地形（海洋地形または海底地形）とは、陸地（地形）が海と接する部分の形状を指します。これらの形状は海岸線沿いでは明らかですが、水中でも重要な形で現れます。海洋生息地の有効性は、これらの形状によって部分的に決定されます。これには、海流との相互作用や海流の形成、そしてこれらの地形が深度を増すにつれて日光が減少する方法などが含まれます。潮汐ネットワークは堆積プロセスと流体力学のバランスに依存しますが、人為的影響は、あらゆる物理的要因よりも自然システムに大きな影響を与える可能性があります。[ 18 ]
海洋地形には、沿岸の河口や海岸線から大陸棚やサンゴ礁に至るまでの沿岸および海洋の地形が含まれます。外洋のさらに沖合には、海嶺や海山などの水中および深海の地形が含まれます。水没した表面には、地球規模の中央海嶺系、海底火山[ 19 ]、海溝、海底峡谷、海洋台地、深海平原などの山岳地形があります。
海洋の質量は約 1.35 × 10です18トン、つまり地球の総質量の約4400分の1。海洋は3.618 × 10⁶ 面積は8 km 2、平均水深は3,682 mで、推定体積は1.332 × 109 km 3 . [ 20 ]
さまざまな海洋生息地の相対的な重要性を測る指標の一つは、それらがバイオマスを生産する速度である。
海岸線は、その形状を部分的に形作る海と同様に、常に変化する動的な環境です。気候や海面変動を含む地球の自然プロセスは、海岸線の侵食、堆積、再形成、そして大陸棚や水没した河川谷の形成をもたらします。
海岸線における堆積と侵食の主な要因は、波、潮汐、海流です。海岸の形成は、海岸を構成する岩石の性質にも左右されます。岩石が硬いほど侵食されにくくなるため、岩石の硬さの違いによって海岸線の形状も変化します。
潮汐は、堆積物が堆積または侵食される範囲を決定することが多い。潮位差が大きい地域では波が海岸のより奥まで到達し、潮位差が小さい地域では堆積がより狭い標高間隔で起こる。潮位差は海岸線の大きさや形状によって影響を受ける。潮汐自体は通常侵食を引き起こさないが、潮汐波は海から河口に押し寄せる際に侵食を引き起こすことがある。 [ 25 ]
人間の短い生涯という知覚では永続的に見える海岸も、実際には海洋構造物の中で最も一時的なもののひとつである。[ 26 ]
波は海岸に砕ける際にエネルギーを放出し、海岸線を侵食します。波が大きいほど放出されるエネルギーも大きくなり、移動する堆積物の量も多くなります。波によって堆積する堆積物は、侵食された崖面から来ており、波によって海岸線に沿って運ばれます。河川によって運ばれる堆積物は、海岸線に存在する堆積物の量に最も大きな影響を与えます。[ 27 ]
堆積学者の フランシス・シェパードは海岸を一次海岸と二次海岸に分類した。[ 28 ]
大陸の海岸線には通常、大陸棚があります。これは、水深が200メートル未満の比較的浅い棚で、 海岸から平均68 km 沖合まで広がっています。世界的に見ると、大陸棚の総面積は約2400万 km 2 (900万平方マイル) で、海洋の総面積の8%、世界の総面積の約5%を占めています。[ 30 ] [ 31 ] 大陸棚は通常水深が200メートル未満であるため、沿岸の生息地は一般的に光が当たる表層帯に位置し、光合成が行われます。これは、一次生産に非常に重要な光合成プロセスに必要な条件が沿岸の海洋生息地で利用可能であることを意味します。陸地が近いため、栄養豊富な陸地からの大量の流出水が沿岸水域に流れ込みます。さらに、深海からの周期的な湧昇により、冷たく栄養豊富な海流が大陸棚の縁に沿って流れます。
その結果、沿岸の海洋生物は世界で最も豊富です。潮だまり、フィヨルド、河口、砂浜や岩礁海岸付近、サンゴ礁周辺、大陸棚上または大陸棚上などに生息しています。沿岸の魚には、小型の餌魚と、それらを捕食する大型の捕食魚が含まれます。餌魚は、湧昇と海岸からの栄養分の流出によって生産性が高くなる沿岸水域で繁栄します。一部は、小川、河口、湾で産卵する部分的な定住種ですが、ほとんどは沿岸域でライフサイクルを完了します。[ 32 ]隣接する海洋生息地を占める種の間には、相利共生関係が存在することもあります。例えば、干潮線直下の裾礁は、満潮線上のマングローブ林やその間の海草藻場と相互に有益な関係にある。礁は、マングローブや海草を、損傷したり根を張っている堆積物を侵食したりする強い潮流や波から守り、一方、マングローブや海草は、大量のシルト、淡水、汚染物質の流入からサンゴを守る。この環境の多様性は、多くの種類のサンゴ礁動物にとって有益であり、例えば、海草で餌を食べたり、サンゴ礁を保護や繁殖のために利用したりする。[ 33 ]
沿岸部の生息地は最も目に見える海洋生息地ですが、重要な海洋生息地はそれだけではありません。海岸線は38万キロメートルに及び、海洋の総体積は13億7000万立方キロメートルです。つまり、海岸線1メートルあたり、海洋のどこかに3.6立方キロメートルの海洋空間が海洋生息地として利用できるということです。
潮間帯、つまり海岸に近い地域は、海の潮の満ち引きによって常に露出したり覆われたりしている。この地域には、実に多様な生物が生息している。
海岸の生息地は、潮間帯上部から陸上植生が優勢になる地域まで広がっています。水没する頻度は、毎日からごくまれな場合まで様々です。ここに生息する多くの種は腐肉食性で、海岸に打ち上げられた海洋生物を餌としています。多くの陸上動物も海岸や潮間帯の生息地を頻繁に利用しています。この生息地に生息する生物群の中には、生物侵食によって露出した岩を削り取るものもいます。
砂浜は、砂が堆積する海岸線です。波と潮流によって砂が移動し、海岸線は絶えず形成され、侵食されます。沿岸流は砂浜に平行に流れ、波が砂に斜めに砕けるようにします。これらの流れは大量の砂を海岸沿いに運び、砂嘴、バリアー島、トンボロを形成します。沿岸流は沖合に砂州を形成することもよくあり、砂州は侵食を軽減することで砂浜にある程度の安定性を与えます。[ 34 ]
砂浜は生命に満ち溢れています。砂粒には珪藻、バクテリア、その他の微小生物が生息しています。魚やカメの中には特定の浜辺に戻ってきて砂の中に産卵する種類もいます。カモメ、アビ、シギ、アジサシ、ペリカンなどの鳥類は浜辺を生息地としています。アシカなどの水生哺乳類は浜辺で回復します。アサリ、タマキビ、カニ、エビ、ヒトデ、ウニはほとんどの浜辺で見られます。[ 35 ]
砂は、直径が約 60 μm ～ 2 mm の小さな粒または粒子からなる堆積物です。[ 36 ]泥（下記の干潟を参照）は、砂よりも細かい粒子からなる堆積物です。この小さな粒子サイズのため、泥の粒子は互いにくっつきやすいのに対し、砂の粒子はくっつきません。泥は波や潮流によって容易に移動せず、乾燥すると固まります。対照的に、砂は波や潮流によって容易に移動し、乾燥すると風で吹き飛ばされて移動する砂丘に堆積します。満潮線より外側では、海岸が低地であれば、風によって砂丘の起伏のある丘が形成されることがあります。小さな砂丘は風の影響で移動して形を変えますが、大きな砂丘は植生によって砂を安定させます。[ 34 ]
海洋の作用により、緩い堆積物は砂以外の粒径、例えば砂利や玉石などに選別されます。海岸に打ち寄せる波は、満潮線に粗い小石や砂でできた隆起した堤防である砂丘を残すことがあります。砂利浜は、玉石や小石など、砂よりも大きな粒子でできています。これらの浜辺は生息環境としては劣悪です。石は波や潮流によってかき混ぜられ、打ち付けられるため、ほとんど生物が生き残ることはありません。[ 34 ]
岩場の海岸の相対的な堅固さは、砂浜の海岸の流動的な性質に比べて永続性があるように見える。この見かけ上の安定性は、かなり短い地質学的時間スケールでも実際にはそうではないが、生物の短い寿命においては十分に現実のものである。砂浜とは対照的に、植物や動物は岩に体を固定することができる。[ 37 ]
岩場の空間をめぐって競争が生じることがある。例えば、フジツボは潮間帯の開けた岩壁で競争に勝ち、岩の表面がフジツボで覆われるほどになることがある。フジツボは乾燥に強く、露出した岩壁によく付着する。しかし、同じ岩の隙間では、そこに生息する生物は異なる。ここでは、足糸で岩に固定されたムール貝が優勢な種となることがある。[ 37 ]
岩場や砂浜の海岸は、人間が魅力的だと感じて近くに住みたがるため、脆弱です。海岸沿いに住む人の割合が増加し、海岸の生息地に圧力がかかっています。[ 37 ]
干潟は、潮汐や河川によって泥が堆積して形成される沿岸湿地です。湾、入り江、潟湖、河口などの穏やかな場所に存在します。地質学的には、干潟は河口のシルト、粘土、海洋生物の残骸が堆積してできた湾の泥の露出層と見なすことができます。干潟内の堆積物の大部分は潮間帯にあるため、干潟は1日に約2回、水没と露出を繰り返します。
マングローブ林と塩性湿地は、それぞれ熱帯地域と温帯地域において重要な沿岸生息地を形成している。
マングローブは、熱帯および亜熱帯の塩分濃度の高い沿岸堆積物生息地（主に北緯25度から南緯25度の間）に生育する低木および中型の樹木です。さまざまな種が耐えられる塩分濃度は、汽水から純粋な海水（30～40 ppt）、蒸発によって濃縮され海洋の塩分濃度の2倍以上（最大90 ppt）の水まで多岐にわたります。[ 38 ] [ 39 ]マングローブには多くの種があり、すべてが近縁ではありません。「マングローブ」という用語は、一般的にこれらのすべての種を包括するために使用され、狭義には、 Rhizophora属のマングローブの木だけを包括するために使用できます。
マングローブは、マングローブ湿地またはマングローブ林と呼ばれる独特の塩性森林または低木林の生息地を形成します。[ 40 ]マングローブ湿地は、高エネルギーの波の作用から保護された場所に細かい堆積物（有機物含有量が高いことが多い）が堆積する堆積性の沿岸環境 に見られます。熱帯の海岸線の4分の3はマングローブで覆われています。[ 39 ]
河口は、 1つ以上の河川や小川が流れ込み、外洋と自由に繋がっている、部分的に囲まれた沿岸水域です。[ 41 ]河口は、河川環境と海洋環境の間の移行帯を形成し、潮汐、波、塩水の流入などの海洋の影響と、淡水や堆積物の流れなどの河川の影響の両方を受けます。海水と淡水の両方の流入により、水柱と堆積物の両方に高濃度の栄養分がもたらされ、河口は世界で最も生産性の高い自然生息地の1つとなっています。[ 42 ]
ほとんどの河口は、約 10,000 ～ 12,000 年前に海面が上昇し始めたときに、河川の浸食や氷河の削り取られた谷が洪水によって形成された。[ 43 ]河口は世界で最も人口密度の高い地域の一つであり、世界人口の約 60% が河口や海岸沿いに住んでいる。その結果、河口は森林伐採による土壌浸食による堆積、過放牧やその他の不適切な農業慣行、乱獲、湿地の排水と埋め立て、下水や動物の排泄物からの過剰な栄養による富栄養化、下水流入による重金属、PCB、放射性核種、炭化水素などの汚染物質、洪水制御や水路変更のための堤防やダム建設など、多くの要因によって劣化している。[ 43 ]
河口は多数の生物の生息地を提供し、非常に高い生産性を支えています。河口はサケやマスの稚魚の生育場[ 44 ]、渡り鳥の生息地[ 45 ]を提供しています。河口の生物の主な特徴の2つは、塩分濃度と堆積物の変動です。多くの魚類や無脊椎動物は、塩分濃度の変化を制御または適応するためのさまざまな方法を持っており、浸透順応動物および浸透調節動物と呼ばれています。多くの動物は捕食を避け、より安定した堆積環境で生活するために穴を掘ります。しかし、堆積物中には非常に高い酸素要求量を持つ多数の細菌が存在します。これにより、堆積物中の酸素レベルが低下し、しばしば部分的な無酸素状態になり、水流の制限によってさらに悪化する可能性があります。植物プランクトンは河口の主要な一次生産者です。これらは水域とともに移動し、潮の満ち引きによって海に流れ込んだり、海に流れ込んだりする。その生産性は主に水の濁度に左右される。主な植物プランクトンは珪藻類と渦鞭毛藻類で、これらは海底堆積物中に豊富に存在する。
コンブの森は、コンブが密集している海底の領域です。地球上で最も生産性が高く、ダイナミックな生態系を形成しています。[ 46 ]固定されたコンブの小さな領域は、コンブの群落 と呼ばれます。コンブの森は、温帯および極地の沿岸海域全体に世界中に分布しています。[ 46 ]
コンブの森は海洋生物にとって独特な三次元の生息地を提供し、多くの生態学的プロセスを理解するための源となっています。過去1世紀にわたり、特に栄養生態学において、コンブの森は広範な研究の対象となっており、この独特な生態系を超えて関連する重要なアイデアを刺激し続けています。例えば、コンブの森は沿岸の海洋学的パターンに影響を与え[ 47 ]、多くの生態系サービスを提供します[ 48 ]。
しかし、人間はコンブ林の劣化に寄与してきた。特に懸念されるのは、沿岸生態系における乱獲の影響であり、これにより草食動物が通常の個体数調節から解放され、コンブや他の藻類の過剰摂食につながる可能性がある。[ 49 ]これにより、比較的少数の種しか生き残らない不毛な景観へと急速に移行する可能性がある。[ 50 ]
しばしば生態系エンジニアとみなされるコンブは、コンブ林群集の物理的基質および生息地を提供する。[ 51 ]藻類（界：原生生物界）では、個々の生物の体は植物（界：植物界）ではなく、葉状体として知られている。コンブの葉状体の形態構造は、3つの基本的な構造単位によって定義される。[ 50 ]
さらに、多くのコンブ類は、通常、葉の基部、茎の近くに気胞、つまりガスで満たされた袋状の構造を持っています。これらの構造は、コンブが水中で直立姿勢を維持するために必要な浮力を提供します。
コンブが生存するために必要な環境要因には、硬い基質（通常は岩）、高栄養分（窒素、リンなど）、光（年間最低日射量 > 50 E m −2 [ 52 ] ）が含まれます。特に生産性の高いコンブの森は、海洋の混合表層に冷たく栄養豊富な水を深層から運ぶプロセスである、顕著な海洋湧昇域と関連している傾向があります。[ 52 ]水流と乱流は、水柱全体にわたるコンブの葉全体での栄養同化を促進します。[ 53 ]水の透明度は、十分な光が透過できる深さに影響します。理想的な条件下では、ジャイアントケルプ（Macrocystis spp.）は、1日に垂直方向に最大30～60センチメートル成長することができます。Nereocystis などの一部の種は一年生ですが、 Eiseniaなどの他の種は多年生で、20年以上生きています。[ 54 ]多年生のケルプ林では、最大成長率は湧昇期（通常は春と夏）に発生し、枯死は栄養分の減少、日照時間の短縮、嵐の頻度の増加に対応します。[ 50 ]
海草は、海洋環境に生育する4つの植物科のうちの1つに属する顕花植物です。葉が細長く、多くの場合緑色であること、そして草原のような広大な群落を形成することが多いことから、海草と呼ばれています。海草は光合成を行い、水中に生息するため、十分な日光が届く有光層で生育する必要があります。そのため、ほとんどの海草は、砂や泥の海底に根を張った、浅く穏やかな沿岸水域に生息しています。
海草は広大な藻場や草原を形成し、それは単一種（1種のみで構成される）または複数種（複数の種が共存する）のいずれかになります。海草藻場は非常に多様で生産性の高い生態系を形成します。そこには、幼魚や成魚、着生および自由生活性の大型藻類や微細藻類、軟体動物、ゴカイ、線虫などの門が生息しています。当初は、海草の葉を直接食べる種は少ないと考えられていましたが（栄養価が低いことも一因）、科学的なレビューや改良された調査方法により、海草の草食は食物連鎖において非常に重要なリンクであることが示され、アオウミガメ、ジュゴン、マナティー、魚類、ガン、ハクチョウ、ウニ、カニなど、世界中で数百種が海草を食べています。
海草は、自らの生息地を部分的に作り出すという意味で、生態系エンジニアである。葉は水流を遅くして堆積を促進し、海草の根と地下茎は海底を安定させる。関連する種にとって海草が重要なのは、主に（水中の三次元構造による）隠れ場所の提供と、非常に高い一次生産率によるものである。その結果、海草は漁場、波浪保護、酸素生成、海岸侵食防止などの生態系サービスを沿岸域に提供する。海草藻場は海洋全体の炭素貯蔵量の15%を占める。[ 55 ]
礁とは、自然の水域の表面下にある岩、サンゴ、または同様の比較的安定した物質の隆起または浅瀬のことです。 [ 56 ]多くの礁は自然の非生物的プロセスによって形成されますが、サンゴや石灰藻が優占する生物的プロセスによって形成される熱帯水域のサンゴ礁のような礁もあります。難破船やその他の人為的な水中構造物などの人工礁は、意図的に、または事故の結果として発生する可能性があり、特徴のない砂底の物理的な複雑さを高め、より多様な生物群集を引き付けるという設計上の役割を果たすこともあります。礁は多くの場合、水面のすぐ近くにありますが、すべての定義がこれを必要とするわけではありません。[ 56 ]最も一般的なタイプの礁である裾礁は、海岸線や周囲の島々の近くに見られます。[ 57 ]
岩礁は、周囲の未固結の表面から様々な起伏で突き出た水中の岩の露頭です。潮間帯から深海まで幅広い水深域に存在し、多様な固着性底生生物の基質となり、多様な移動性生物の隠れ家となります。[ 58 ]
サンゴ礁は、世界で最も密度が高く、生物多様性に富んだ生息地のひとつです。最もよく知られているのは熱帯サンゴ礁で、ほとんどの熱帯海域に存在しますが、冷水域にもサンゴ礁は存在します。サンゴ礁は、サンゴやその他のカルシウムを沈着させる動物によって、通常は海底の岩礁の上に形成されます。サンゴ礁は他の表面にも成長するため、人工サンゴ礁を作ることも可能です。サンゴ礁は、サンゴ自体、共生藻類である褐虫藻、熱帯魚、その他多くの生物を含む、膨大な数の生物群集を支えています。
海洋生物学では、サンゴ礁とエルニーニョ現象に多くの注目が集まっています。1998年には、海面水温が平年を大幅に上回ったため、世界中の広範囲のサンゴ礁が死滅し、記録上最も深刻なサンゴ礁の白化現象が発生しました。[ 59 ] [ 60 ]一部のサンゴ礁は回復していますが、科学者たちは現在、世界のサンゴ礁の50%から70%が絶滅の危機に瀕しており、地球温暖化によってこの傾向が悪化する可能性があると予測しています。[ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ]
海洋の表面マイクロレイヤーは、大気と海洋の間の移行領域として機能します。地球の表面の約70%を覆っており、地球上のほとんどの海洋水を覆っています。[ 66 ]マイクロレイヤーは、独自の生物学的および化学的特性で知られており、独自の小さな生態系を形成し、より深い海洋水とは異なる生息地として機能します。
表面の微細層は、実際には海洋の他の部分のように完全に水で構成されているわけではなく、濃縮された栄養素からなる一種の水和ゲルに近いもので、その上にある水の上に生物学的膜を形成している。この膜には微生物が豊富に存在し、太陽、大気、そして下層の水との相互作用を仲介している。
薄いものの、表層マイクロレイヤーは、その下の生命にとって極めて重要である。微生物や栄養分が豊富な環境であるため、魚類やその他の水生動物の幼生は、孵化のためにしばしばマイクロレイヤーに産み付けられる。マイクロレイヤーのプランクトンは、高レベルの放射線に耐えるように明確に適応しており、潜在的に有害な放射線が深層水に到達するのを防ぐ緩衝材として機能する。エアロゾルや砂嵐などの環境変化により、これらの表層プランクトンは過剰に繁殖し、ブルームを引き起こす可能性がある。[ 66 ]
マイクロレイヤーの特異な性質により、汚染物質はしばしば内部に蓄積し、それを利用して海洋の他の部分へと拡散します。石油、難燃剤、重金属などの疎水性化合物は、特に表面マイクロレイヤーに親和性があります。近年、エアロゾルやマイクロプラスチックの増加も表面マイクロレイヤーに影響を与えており、これらの蓄積は、動物によるこれらの化合物の摂取による広範なバランスの崩壊や、海洋生物群集へのこれらの化合物の拡散など、多くの問題を引き起こしています。
表層マイクロレイヤーは、大気と海洋間のガス交換にも重要です。マイクロレイヤーは微生物で満たされているため、ガス交換や栄養素の吸収に重要な役割を果たしていると広く考えられていますが、これに関するデータは比較的少ないです。マイクロレイヤーの中心的な特徴は温度であり、これは汚染物質や人間の活動が海洋にどのような影響を与えるかの指標となります。[ 66 ]
表層水は日光が届く。水深約200メートルまでの水域は表層帯と呼ばれる。表層帯には植物プランクトンによる光合成を可能にするのに十分な日光が届く。表層帯は通常、栄養塩が少ない。これは、排泄物や死んだ動物など、この帯で生成された有機物が深層に沈み、表層帯に失われるためである。光合成は日光と栄養塩の両方が存在する場合にのみ起こる。[ 65 ]
大陸棚の縁辺部など一部の場所では、海洋深部から栄養分が湧昇したり、嵐や海流によって陸地からの流出物が運ばれてきたりすることがあります。これらの地域では、日光と栄養分の両方が存在するため、植物プランクトンが急速に繁殖し、クロロフィルによって水が緑色になるほど増殖し、藻類の大発生を引き起こします。これらの栄養分が豊富な表層水は、世界で最も生物生産性の高い水域の一つであり、数十億トンのバイオマスを支えています。[ 65 ]
「植物プランクトンは動物プランクトンに食べられます。動物プランクトンは植物プランクトンと同様に海流に乗って漂う小さな動物です。最も豊富な動物プランクトン種はカイアシ類とオキアミです。これらは地球上で最も数が多い小さな甲殻類です。その他の動物プランクトンには、クラゲや魚の幼生、海洋蠕虫、ヒトデ、その他の海洋生物が含まれます。」[ 65 ]今度は、動物プランクトンは濾過摂食動物に食べられます。これには、一部の海鳥、ニシンやイワシなどの小型の餌魚、ジンベエザメ、マンタ、そして世界最大の動物であるシロナガスクジラが含まれます。さらに食物連鎖を上っていくと、小型の餌魚は今度はマグロ、カジキ、サメ、大型のイカ、海鳥、イルカ、ハクジラなどの大型の捕食者に食べられます。[ 65 ]
外洋は栄養分が不足しているため生産性は比較的低いが、その広大さゆえに、他のどの海洋生息地よりも全体的な一次生産量が多い。海洋生物種の約10パーセントだけが外洋に生息している。しかし、その中には、すべての海洋動物の中で最大かつ最速の動物や、最も深く潜り、最も長く移動する動物が含まれている。深海には、私たちの目には途方もなく異質に見える動物が潜んでいる。[ 67 ]
深海は無光層から始まります。無光層とは、太陽光が水中でエネルギーの大部分を失う地点です。この深海に生息する多くの生物は、自ら光を発する能力を持っており、これは生物発光として知られる独特な進化です。
深海では、水は表層帯のはるか下まで広がり、これらのより深い領域での生活に適応した非常に異なるタイプの外洋性生物を支えている。[ 69 ]
無光層のエネルギーの大部分は、外洋からデトリタスの形で供給されています。深海では、マリンスノーは水柱の上層から降り注ぐ、主に有機デトリタスの連続的なシャワーです。その起源は、生産性の高い有光層での活動にあります。マリンスノーには、死んだ、または死にかけているプランクトン、原生生物（珪藻）、糞便、砂、すす、その他の無機塵が含まれます。「雪片」は時間とともに成長し、直径数センチメートルに達することもあり、海底に到達するまでに数週間かけて移動します。しかし、マリンスノーの有機成分のほとんどは、移動の最初の1,000メートル以内、つまり表層帯で、微生物、動物プランクトン、その他の濾過摂食動物によって消費されます。このように、マリンスノーは深海の中深層および底生生態系の基盤とみなすことができます。太陽光が届かないため、深海生物はエネルギー源としてマリンスノーに大きく依存しています。[ 70 ]
ランタンフィッシュ科、リッジヘッド科、マリンハチェットフィッシュ科、ライトフィッシュ科などの深海外洋性魚類は、外洋に均等に分布するのではなく、海山や大陸斜面などの構造的なオアシス周辺に著しく多く生息するため、擬似海洋性と呼ばれることがある。この現象は、同様に構造物に引き寄せられる餌生物が豊富に存在することによって説明される。
異なる外洋域および深海底域に生息する魚類は、身体構造や行動様式が著しく異なっている。各域内で共存する種群は、小型の中深層性垂直移動プランクトン食魚類、深海性アンコウ類、深海底性ラットテール類など、すべて同様の方法で活動しているように見える。[ 71 ]
条鰭類（棘鰭を持つ種）は深海魚類の中では稀であり、これは深海魚類が古代のものであり、環境に非常によく適応しているため、より現代的な魚類の侵入が成功していないことを示唆している。[ 72 ]存在する条鰭類は、主にベリキフォルメス目とランプリフォルメス目に属しており、これらもまた古代の形態である。深海外洋魚類のほとんどは独自の目に属しており、深海環境での長い進化を示唆している。対照的に、深海底魚類は、多くの関連する浅海魚類を含む目に属している。[ 73 ]
傘口ゴマフウナギは、巨大で緩く蝶番のように動く口を持つ深海ウナギです。自分よりはるかに大きな魚を丸呑みできるほど口を大きく開けることができ、その後、胃を膨らませて獲物を収容することができます。[ 74 ]
中央海嶺の拡大中心に沿って存在する熱水噴出孔は、その対極にある冷湧水域と同様に、オアシスのような役割を果たしている。こうした場所は独特な海洋生物群系を育み、多くの新たな海洋微生物やその他の生物が発見されている。
現在までに記録されている最も深い海溝は、太平洋のフィリピン近海にあるマリアナ海溝で、水深は10,924メートル（35,838フィート）です。このような深さでは水圧が極めて高く、日光も届きませんが、それでも生命は存在します。1960年に深海潜水艇トリエステ号のアメリカ人乗組員が海底に潜った際、白いヒラメ、エビ、クラゲが目撃されました。[ 75 ]
深海からそびえ立つ海山周辺でも海洋生物は繁栄しており、魚類をはじめとする海洋生物が産卵や摂食のために集まる。
干潟は一般的に野生生物にとって重要な地域であり、多くの個体群を支えているが、生物多様性のレベルは特に高くはない。渡り鳥やカニ、エビ、貝類にとって特に重要である。[ 76 ]海岸沿いのこれらの地域は、繁殖と摂食の場を提供することで、これらの動物の生育場所として機能する。しかし、営巣のために渡り鳥が頻繁に移動し、その後季節的な生息地に戻るため、これは問題となる可能性がある。鳥が繁殖中に取り込んだ汚染物質は、次の場所に持ち帰られるため、その地域も汚染される。[ 77 ]英国では、干潟は生物多様性行動計画の優先生息地として分類されている。フランスなどのヨーロッパ諸国では、海洋影響指数（MII）を使用して、地域の植物や動物種が汚染に対して示す反応を監視したり、以前に示された自然パターンからのあらゆる種類の逸脱を監視したりすることが有益であるともわかっている。[ 78 ]
海底の多くの部分はまだ調査されていませんが、研究者たちはその一部が人間の活動によって大きく影響を受けていることを発見しました。底引き網漁、マイクロプラスチック汚染、工業用金属は、海底の組成を徐々に変化させてきました。底引き網漁とは、海底を漁具で引きずる商業的な深海漁法のことです。[ 79 ]これは、表面構造と組成を変化させるため、海底に悪影響を及ぼしています。さらに、プラスチックやその他のゴミが多くの堆積物から発見されているため、マイクロプラスチック汚染は海底にとってますます深刻な問題となっています。[ 80 ]ゴミの蓄積により、海底の生物の生息地と環境が影響を受け、変化しています。これには、カドミウムなどの新しい金属や鉱物を海底に投棄する工業施設も含まれ、これらは水の化学組成を変化させ、そこに生息する生物を毒します。[ 81 ]
深海生息地には、ゴミ汚染や化学物質汚染など、人為的な悪影響も及んでいます。特にプラスチック汚染は、今日の海洋で見られる、制御不能な人間の活動の最も深刻な形態の一つです。 [ 82 ]南シナ海北西部の研究者たちは、海底峡谷にプラスチックが大部分を占める大きなゴミの山を記録しました。[ 82 ]これらの耐久性のあるプラスチックは、より小さな生物に拡散し、私たちが食べる食物や飲む水を通して、意図せず人間に摂取される可能性があります。[ 83 ]深海に潜む生物に対するもう一つの脅威は、ゴーストフィッシングと混獲です。ゴーストフィッシングとは、海洋に放置された漁具が海洋生物を絡め取って捕獲し続けることを指します。例えば、刺し網は深海のサンゴに絡まり、長期間ゴーストフィッシングを続けていることが記録されています。[ 84 ]
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