地球 上の生命にとって不可欠な 酸素は 、 海洋 と海洋において基本的な役割を果たし、海洋生物の分布と沿岸および海洋群集の構造を調節します。このガスの数千キロメートルにわたる変動は、O 2 が非常に豊富な生産地域と、酸素濃度が低く、酸素濃度が低い 低酸素または「死んだ」ゾーン （英語では デッドゾーン ）というモザイクを海洋に生み出しました。生命体の糧。以前は地球上の特定の地域に限定されていたこれらの地域は、 汚染 と 地球温暖化 という人為起源の 2 つの現象により拡大しつつあります。
酸素と海洋生物
酸素は生物の発達と バイオセノーシス の維持に不可欠であり、 海洋生態系 の最も重要な構成要素の 1 つです。このガスと種の耐性レベルの変動は相乗的に作用し、海洋生物群集の構造を形成します。たとえば、 クラゲ や イカ などの動物は、低濃度の O 2 に対して非常に耐性があり、このガスが少ない地域でも生き残ることができます。 魚 や 甲殻類 などの他のグループは、生存を確保するためにより高いレベルの O 2 を必要とします。海洋環境における酸素の変動は、生物の成長や性的成熟などの規制を緩和し、種の行動の変化を引き起こす可能性もあります。特定のレベルでのこのような変化は、今度は生物群集全体に影響を及ぼし、嵐や 竜巻 などの自然環境ストレス要因や 乱獲 や汚染などの人為的ストレス要因に対する生態系の回復力、安定性、耐性の低下などの結果を引き起こす可能性があります。 。このように、海洋環境の酸素化は、海洋の 生物多様性 と健康を維持するために不可欠な要素を構成します。
海洋の脱酸素化
海洋低酸素症は 、 フィヨルド 、 深海地帯 、外海の特定の地域、そして最後に、海洋盆地の東部での 海流 の 湧昇 に伴う最低酸素地帯など、さまざまな海洋環境で発生する自然現象です。このような海流は海洋種の多様性を支え、これらの地域の生産性と漁業の可能性を高めていますが、生産性の高い表層水の深さ 100 ～ 1,000 メートルの下には酸素が非常に少ない水層があり、最小酸素ゾーン (ZOM)。
これらのゾーンは、2 つのプロセスの組み合わせによって形成されます。それは、高い酸素需要 (生物による激しい使用) と、限られた O 2 の補充です。低酸素地帯の形成に影響を与える可能性のある環境要因としては、河川からの淡水と栄養素の流出、富栄養 化 、海洋堆積物中に存在する バクテリア による有機物の高度な 分解 などが挙げられます。さらに、酸素の枯渇は水柱の成層と関連している可能性もあります。一般に、低酸素ゾーンでは、水面で記録される O 2 レベルが 70 ～ 90% 減少します。無酸素ゾーンでは、この割合は 98% に増加します。 酸素が少ない水は pH (酸性度) が低下するという特徴もあり 、 恒常性 バランス (酸塩基) を維持する必要がある生物にとってより大きなエネルギー消費を引き起こします。したがって、低酸素地帯も種の 代謝 を妨げ、種の成長を制限します。
低酸素帯と無酸素帯は、地質進化を通じて断続的な現象を構成し、地球上のさまざまな地域に存在し、最近その数、体積、強度が拡大しているのが特徴です。現在、ZOM は総海洋面積の 8% を占めると推定されており、その増加は主に浅瀬および河口域の汚染と地球規模の気候変動に関連しています。
脱酸素×公害
前述したように、海洋地域で低酸素状態を引き起こす可能性のある要因の 1 つは富栄養化です。これは実質的に自然なプロセスですが、人間の活動（例：産業 廃水 や家庭排水の投棄、農業廃棄物）に起因する栄養素の過剰供給は、水生環境の富栄養化を加速し、O 2 濃度を通常レベルを超えて低下させ、有害な影響を与える可能性があります。動植物。
この現象は過去数十年にわたってますます頻繁になり、低酸素ゾーンと無酸素ゾーンの形成が急激に増加しています。現在、25万 平方キロメートル の海洋をカバーする少なくとも500の「デッドゾーン」の記録があり、その数は1960年代以来10年ごとに倍増しているが、最も有名な例としては湾岸に存在するデッドゾーンを挙げることができる。メキシコ：総面積17,000km 2 のこの地域の溶存酸素濃度は2 mg/L未満で、これは特定種の 藻類 の無制限の増殖を引き起こした汚染物質の流入によるものです。これらは今度は水柱に沈み、微生物の分解プロセス中に利用できる酸素に影響を与えます。
脱酸素×地球温暖化
低酸素ゾーンの形成は海洋における自然なプロセスですが、最近の証拠は、地球温暖化によってそのようなゾーンの形成の数、規模、強度が増加する可能性があることを示しています。これは、温度の上昇により水中の酸素の 溶解度 が低下し、水生生物が利用できる酸素が制限されるために起こります。さらに、加熱された水は膨張して軽くなり、海水層間の酸素の循環が妨げられ、（海面で捕捉された）大気中の 酸素 の深部への輸送が減少する可能性があります。この現象はいくつかの科学的研究によって実証されており、海洋の低酸素帯および無酸素帯の垂直方向および水平方向の拡大と、地球の気温の上昇との間の相関関係がますます強くなっていることが判明しています。これは、低 酸素 濃度に敏感な生物による生息地の喪失をもたらし、海洋における障壁の形成と 生息地の分断を 促進します（地球規模の 生息地の 圧縮）。
主な影響
海洋の脱酸素は、主に魚やその他の底生動物の大量死亡に影響を及ぼし、漁業の生産と利益創出に影響を与えます。世界中の種の組成と分布の変化。海洋 栄養連鎖 の変化。富と生物多様性の減少。そして人間と海洋の健康に有害な藻類の発生の増加。 マダラ は、日本の大陸棚に沿って分布範囲を変えている種の 1 つであり、水柱の深部での O 2 の枯渇により浅い海域に出現しています。 大西洋 、熱帯全域では、 マグロ や ブルーカジキ などの種が、1960 年から 2010 年の間に垂直方向の生息地で 15% の減少を記録しました。これは、最低酸素ゾーンに関連した抑制です。
参考文献:
メキシコ湾の低酸素症。 https://gulfapoxia.net/about-hypoxia/ 。
情報に基づいた政策を推進する海洋科学者。 http://www.oceanscientists.org/index.php/topics/ocean-deoxygenation
ギャラリー
