科学者は新しいテクノロジーを使用して深部の健康状態を検査します

2023 年 5 月 10 日

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シュミット海洋研究所著

シュミット海洋研究所のR/Vファルコールに乗船している科学者たちも、気候変動が深海のサンゴに与える影響を研究するための遠征から戻ってきた。 米国本土とプエルトリコの科学者らは、プエルトリコの海域でこれまで知られていたよりも大きな生物多様性を発見し、75種にわたる300以上のサンプルを収集し、新種と思われるサンゴをいくつか特定した可能性がある。 新種を特定し、名前を付けるための研究が今後数カ月以内に実施される予定だ。

20日間の遠征には、ウッズホール海洋研究所（WHOI）、リーハイ大学、プエルトリコ大学の研究者が参加し、水深200～500フィート（60～150メートル）の暗い場所で中光性サンゴの健康状態を評価することを目的とした。 SOLARIS（Submersible Oceanic Chemiluminescent Analyzer of Reactive Intermediate Species の略）と呼ばれる新技術を利用して、水深 60 ～ 6,500 フィート (20 ～ 2,000 メートル) の深海のサンゴまで分析します。

このセンサーは、すべての生き物の健康に必須であると同時に有害である「活性酸素種 (ROS)」として知られる分子を測定します。 ROS は寿命が短く、海洋環境ではわずか 30 秒しか存在しないものもあるため、定量化することが困難です。 SOLARIS は、海洋の健全性を評価するための将来の技術を構築するためのフレームワークとして引き続き開発および使用される第一世代のセンサーです。

初期の浅海プロトタイプである DISCO は、SOLARIS への情報提供に役立ち、遠征の主任科学者を務めた WHOI のコリーン・ハンセルによって開発されました。

気候変動により浅海のサンゴが苦境に立たされていることは広く知られているが、深海のサンゴの健康状態についてはあまり理解されていない。 研究者らは、動物が摂食などの基本的な生物学的機能のために、また病原体や環境ストレスに反応する際に放出する化学物質であるROSスーパーオキシドと過酸化水素の生成量を測定することにより、サンゴの健康状態を調査した。

研究チームは、プエルトリコを取り囲むサンゴによって形成されるROSの量がサンゴの種に応じて変化し、太平洋で以前に観察されたものよりも大幅に少ないことを発見した。 これにより、どの種や地域がストレスや海洋状況の変化に対してより脆弱であるかについての重要な洞察が得られる可能性があります。

管理された実験室環境での初期の結果では、一部の深海サンゴが傷を負ったときに過酸化水素を放出することも示されており、これは科学者が深海サンゴの生態系の健全性を迅速に評価する際に利用できるストレスの診断指標となる可能性がある。

「活性酸素種は食物を獲得し、病原体を撃退するために不可欠であると私たちは信じています」とヘンセル氏は語った。 「これらの化学物質がサンゴを保護しているのであれば、サンゴの形成を促進する制御をより深く理解することで、サンゴがストレスから身を守ることができるかもしれません。」

科学者らはまた、シュミット海洋研究所の水中ロボットROV SuBastianを使用して、ホワイティング海山やビエケス島南西の峡谷などの中光性および深海の生息地を調査し、チームは高さ6フィートの竹サンゴを観察した。

プエルトリコの西にあるデセチェオ国立野生生物保護区の一部であるデセチェオ・リッジで、科学者たちは海洋保護区の外に密集して多様なサンゴ種を観察した。 研究チームは、デセチェオ国立野生動物保護区とその周辺の水路で以前に観察されたものよりもはるかに多様なサンゴを発見した。

この遠征の前には、以前に行われたいくつかの観察に基づいて、この地域にはサンゴの多様性が低いと予想されていました。 この新たな発見は、プエルトリコ周辺の海洋保護区拡大の証拠となる可能性がある。

これは、シュミット海洋研究所が新しく進水させたファルコール号（こちらも）の2回目の遠征でした。ファルコール号は、国際科学界が利用できる最先端の世界クラスの海洋調査船で、研究費を無料で提供する代わりに、画期的な研究や新技術のテストを行うことができます。彼らの研究と発見は一般に公開されます。

「技術の進歩を通じて、シュミット海洋研究所は海洋を理解するために必要な発見を促進します。SOLARIS などのプロトタイプセンサーのテストを支援できることを嬉しく思います」と SOI 事務局長のジョティカ・ヴィルマニ博士は述べました。 「また、科学者や学生が自国の海域内で行われる遠征に参加することも重要だと考えており、海岸線のすぐ沖に隠された驚異を発見するためにプエルトリコからの研究者を研究開発船ファルコールに歓迎することを喜んでいます」 。」

シュミット海洋研究所提供