学習成果
- 海洋ゾーンの特徴を比較対照する
海洋は最大の海洋バイオマスです。 海は、化学組成が比較的均一な塩水の連続体であり、ミネラル塩と腐敗した生物物質の弱い溶液です。 海の中では、珊瑚礁が第二の海洋バイオームです。
海
海の物理的な多様性は、植物、動物、その他の生物に大きな影響を与えます。 海は、光が水中に届く範囲によってゾーンに分類されます。
図1. ウニ、ムール貝、ヒトデは潮間帯でよく見られ、この写真はアラスカのカケマク湾で撮影されたもの。 (credit: NOAA)
潮間帯とは、満潮と干潮の間の領域で、陸地に最も近い海域のことです（図1）。 一般的には、この部分は砂浜だと思われがちです。 潮間帯は、確かに砂浜の場合もありますが、岩場や泥沼の場合もあります。 潮間帯は、潮の満ち引きによって非常に変化しやすい環境です。 生物は、干潮時には空気や日光にさらされ、特に満潮時にはほとんどの時間、水中にいる。 そのため、潮間帯に生息する生物は、長時間の乾燥に適応している。 また、潮間帯の海岸は繰り返し波に打たれるため、そこに生息する生物は、波の叩きつけによるダメージに耐えるように適応している（図1）。 海岸線に生息する甲殻類（イソバナガニなど）の外皮は丈夫で、乾燥や波によるダメージから守られている。
ネライト層は、潮間帯から大陸棚の端の水深約200mまで広がっています。
潮間帯から大陸棚の端の水深200mくらいまでがネライ層で、この深さまで光が届くので、光合成が可能です。 ここの水はシルトを含み、酸素濃度が高く、圧力が低く、温度も安定している。 植物プランクトンや浮遊性のサルガッサム（海藻の一種）は、ネライト層で見られるいくつかの海の生物の生息場所となっている。 動物プランクトン、原生生物、小魚、エビなどが生息しており、世界のほとんどの漁業の食物連鎖の基礎となっています。
ネライト層の先には、外洋性ゾーンと呼ばれる外洋があります。
ネライト層から先は外洋域で、海流の影響で暖かい水と冷たい水が混ざり合う温度成層があります。 豊富なプランクトンは、クジラやイルカなどの大型動物の食物連鎖の基礎となります。 栄養素が不足しており、海洋生物群の中では比較的生産性の低い部分です。 光合成生物やそれを餌とする原生生物や動物が死ぬと、その体は海の底に落ちて残ります。外洋では、淡水の湖とは異なり、有機栄養素を水面に戻すプロセスがありません。
遠洋域の下には、大陸棚の先の深海域である底生域があります。
遠洋域の下には、大陸棚を越えた深海域である底生域があり、底は砂やシルト、生物の死骸で構成されています。 水深が深くなるにつれて温度は下がり、氷点下以上の温度を保つ。 海の上層部から落ちてくる生物の死骸のため、栄養分が豊富な部分である。
海の最も深い部分は深海帯で、水深4000m以上になります。 深海帯は非常に寒く、気圧が非常に高く、酸素が多く、栄養分が少ない。 このゾーンには様々な無脊椎動物や魚類が生息していますが、深海帯には光が届かないため植物は存在しません。 海底には主に熱水噴出孔があり、噴出孔から放出される硫化水素などの鉱物を化学合成細菌が利用している。
サンゴ礁
図2. サンゴ礁は、刺胞動物門の海洋無脊椎動物であるサンゴ生物の炭酸カルシウムの骨格によって形成されている。 (credit: Terry Hughes)
サンゴ礁は、海洋の光合成帯内の暖かい浅瀬に生息する海洋無脊椎動物によって形成された海の隆起です。
サンゴ礁は、赤道から南北30度以内の海域に生息する無脊椎動物によって形成される海の隆起です。 グレート・バリア・リーフは、オーストラリア北東部の海岸から数マイル離れた場所にある有名なサンゴ礁システムです。 他のサンゴ礁システムは、陸地に直接隣接しているフリンジ島や、現在は海中にある旧陸地を囲む円形のサンゴ礁システムである環礁です。 サンゴの生物（刺胞動物門）は、炭酸カルシウムの骨格を分泌する海水性ポリプのコロニーです。
浅い海（水深約60m）に生息するサンゴは、光合成を行う単細胞藻類と相互作用をしています。 この関係により、サンゴは必要な栄養とエネルギーの大部分を供給されています。 これらのサンゴが生息する水域は栄養状態が悪く、この相互作用がなければ、大きなサンゴは成長できません。
サンゴ礁には4,000種以上の魚が生息していると言われています。
サンゴ礁には、4,000種以上の魚が生息していると言われています。これらの魚は、サンゴや、サンゴ礁の炭酸カルシウム基質に生息する無脊椎動物、サンゴに付随する海藻などを食べています。 さらに、サンゴ礁の境界に生息する魚種には、捕食者、草食者、プランクトンなどがあります。 捕食者は狩りをする動物で、肉食動物です。
気候変動と人間の活動は、世界のサンゴ礁の長期的な生存に二重の脅威をもたらしています。 化石燃料の排出による地球温暖化で海水温が上昇し、サンゴ礁が被害を受けています。 過度の温暖化により、サンゴ礁は食物を生み出す共生藻類を排出し、白化という現象を引き起こしています。
大気中の二酸化炭素濃度の上昇は、他の面でもサンゴを脅かしています。二酸化炭素が海水に溶け込むと、pHが下がり、海の酸性度が高まります。
サンゴ礁が死滅し始めると、動物たちは食料や避難場所を失うため、種の多様性が低下します。
また、サンゴ礁は経済的に重要な観光地でもあるため、サンゴ礁の減少は沿岸地域の経済にとって深刻な脅威となります。
人間の人口増加は、他の方法でもサンゴにダメージを与えています。 人間の沿岸人口の増加に伴い、土砂や農薬の流出も増え、かつては透明だった熱帯の海が濁ってきています。
今後数十年の間に地球の気温が1〜2℃上昇する（科学的には保守的な予測）というのは、それほど大きくないように見えますが、この生物群にとっては非常に重要なことです。 変化が急激に起こると、進化によって新たな適応を遂げる前に種が絶滅してしまうことがあります。 多くの科学者は、地球温暖化による急激な（進化の時間的に見て）温度上昇が、世界のサンゴ礁の多くが回復できる範囲を超えてバランスを崩していると考えています。
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