ツバルのサンゴが記録していたサンゴ礁劣化の歴史

以下、UTokyo FOCUS  Article紹介より抜粋 掲載日：2020年5月25日）
＜成果＞2009年、中村研究員と茅根創教授のグループは、ツバルの首都フォンガファレ島で採取したサンゴ年輪の最上部に、黒色バンドが見られることを発見しました。黒色物は、硫化鉄がサンゴ骨格の炭酸塩結晶中に沈殿しており、海底堆積物に見られる黒色還元層と同様の成因であることが分かりました。年輪の黒色バンドは、嫌気性バクテリアによる硫酸還元（無酸素状態: Anoxic）が1990年代から季節的に発生しており、サンゴが斃死して藻場に変わってしまう生態系の劣化を記録していました。

＜これまでの課題＞地球温暖化・海面上昇の危機に直面するツバル環礁は、人口増加による生活排水と廃棄物汚染の問題も深刻です。しかし水質の計測は行われておらず、サンゴ礁生態系への人為影響がいつから、どのように起きたのか不明でした。この解決に、長期ロガーとしてハマサンゴ骨格年輪のボーリング調査が行われました。 

＜成果の詳細＞13項目に及ぶ化学・生物分析により、黒色部からは鉄を主体とした重金属類、付着藻類など過剰な有機物および嫌気性バクテリアの遺伝子断片を検出しました。また黒色バンドに見られた赤褐色—灰青色—黒色の色グラデーションが鉄の酸化還元状態を反映し、黒色部が強還元（無酸素: Anoxic）環境で形成される硫化鉄を含むことを明らかにしました。これらの結果は、嫌気性バクテリアによる硫酸還元（無酸素状態: Anoxic）が1990年代から季節的に発生し、枝サンゴの斃死などサンゴ礁生態系の劣化につながったことを示しています。ラグーンでの重金属類や硫酸還元を招く富栄養化は、廃棄物や生活排水を起源とし、サンゴが人為影響を記録していました。サンゴ年輪研究では初の重金属・有機・微生物DNA解析の手法を組み合わせ、詳細な環境復元に成功しました。とくに年輪内の鉄の酸化還元指標と微生物遺伝子解析は新しい環境指標としての可能性を広げます。

＜成果の社会的意義, 将来の展望＞島はサンゴの礫や有孔虫の堆積で形成され、健全なサンゴ礁が礫を定期的に供給すれば国土は維持されます。海面上昇に対する環礁島の本来のレジリエンス(復元力)を回復するために、サンゴ礁生態系の修復が必要です。ローカルな環境修復とグローバルな環境変化への適応が一致した政策や支援の策定がのぞまれます。

著者名：Nobuko Nakamura, Hajime Kayanne, Yoshio Takahashi,Michinari Sunamura, Go Hosoi & Hiroya Yamano
タイトル：Anthropogenic Anoxic History of the Tuvalu Atoll Recorded as Annual Black Bands in Coral
雑誌名：　Scientific Reports  (nature research journal)
オンライン出版日：2020/04/30
DOI番号：10.1038/s41598-020-63578-4
オンラインでアクセスできる URL： www.nature.com/articles/s41598-020-63578-4

海洋政策研究所／海洋政策研究部 研究員 中村 修子

Nakamura, N., BEHIND THE PAPER, Anthropogenic Anoxic Black Bands in Tuvalu Coral, Nature Ecology & Evolution Community （2020.5.1）

2. 東京大学、 ツバルのサンゴが記録していたサンゴ礁劣化の歴史　サンゴ骨格年輪に黒色バンドとして記録された無酸素環境 UTokyo FOCUS (2020.5.25)

3. 海洋政策研究所ブログ 海のジグソーピース No.179 ＜南太平洋ツバル　気候変動とサンゴ礁の危機＞ (2020.5.27)

4. 国立環境研究所生物・生態系研究センター＜新着情報＞ (2020.5.25)