海洋酸性化と石灰殻生物

　CO2の起源はどうであれ大気中CO2濃度が上昇すれば海洋表層のpHは低下する。（厳密には「酸性化」ではないが、便宜上ここではこの現象を「酸性化」と呼ぶ。）これはPETMでも起こった事実である。温暖化論者はこの現象が進むとサンゴなど炭酸カルシウム殻を持つ生物への影響を声高に叫んでいる。これに関連して2009年のScience（11月20日号）にYamamoto-Kawaiらによる論文が掲載されている。

「2008年の北極海カナダ海盆の調査では表層水はすでにアラレ石（aragonite）に対しては未飽和になっている。この変化はカナダ海盆における最近の海氷の広範な融解の直接的な結果である。さらに大陸棚を破壊して通過した海氷の後退が北極海の大陸棚の上へアラレ石に未飽和の海水が表面下の増強される湧昇に好ましい条件を生み出している。（注：表層より下層のアラレ石に未飽和の海水が表面に湧昇しやすい状態になっているということらしい。なぜ下層の方が未飽和なのかというのは残念ながら私にはわかりません。：byはれほれ）未飽和状態は浮遊性、底性両方の石灰殻を持つ生物相、さらには北極海のエコシステムの構成に影響を及ぼすであろう。」

　すでに炭酸カルシウムでも方解石（calcite）に比べて溶解しやすいアラレ石に関しては予想より早く未飽和の状態になっており生物相への影響が懸念されている。まさに温暖化論者が小躍りする内容である。しかし実際の生物界への影響はどうであろうか？5550万年前のPETM時には現在の数倍の大気中CO2濃度からさらに短期間で12CリッチなCO2の排出が起こっている。石灰殻生物にとっては現在よりはるかに悪条件が重なった状態であったはずだ。それでもサンゴをはじめとする生物は現在まで繁栄を続けている。たとえ温暖化論者が何と言おうとこの事実は重く、もし影響が及ぶとしてもPETM以後に現れた比較的新しい生物群に限定されると考える方が自然である。いまだ証拠がなく、生物相への悪影響は彼らの「妄想」の範囲を出ていないのである。

　2008年のScienceにIglesias-Rodriguezらが高CO2濃度下において植物プランクトンの一種coccolithophoreの石灰化が実際に促進されていることを報告した例を拙ブログでも紹介したが、現実は温暖化論者が主張するほど単純ではないことを示す一例である。さらにGeology 2009年12月号にRiesらが興味深い実験結果を発表している。アラレ石、低Mg方解石、高Mg方解石の3タイプの炭酸カルシウムを合成する18種類の底性海洋生物を種々のCO2濃度の下で60日間の飼育実験を行った。（abstractからは温度や圧力は不明）　

　結果は10種の生物は正味の石灰化の減少を示し、そのうちの数種は上昇したCO2濃度下では正味の融解が起こっていた。しかし予想に反して1種（ムラサキイガイ）はCO2に対して全く反応がなく、残りの7種（カニ、小エビ、ロブスター、紅藻、緑藻、温帯ウニ、カサガイなど）は中程度や最高レベルのCO2濃度でも正味の石灰化の増加が見られた。これらのことは石灰化を起こす場所のpHを制御する能力が生物間で様々であることを反映しているのかもしれない。さらにこれらの結果は大気中CO2濃度の増加の海洋生物に与える衝撃は以前考えられていたより多様であることを示唆している。

  さらにサンゴ、硬いハマグリ（hard clam）、ロブスターはCO2濃度1000ppmvまではまったく石灰化の量は変化せずそれを越えると前2者は石灰化が減少し後者では増加するという。これに対して軟らかいハマグリ（soft clam）やカキではCO2濃度の上昇の割合に比例して石灰化の減少を認めたという。最も顕著な例ではCO2濃度2800ppmvになると、アラレ石が溶解を始める。硬・軟ハマグリ、ほら貝、たまびき貝、えっちゅうばい貝、熱帯うにの殻は溶け始める。この状態が十分な期間続けばこれらの生物は殻を失い捕食者に対して無防備な状態になると考えられる。ただし、生物相互間の関係は複雑である。カニはハマグリを捕食するためCO2濃度の増加によって自分の殻は強化される一方で餌となるハマグリの殻は薄くなり捕まえやすくなる。しかし長期にわたってこの状態が続いてハマグリが減少すればカニもいづれは生存が危うくなるかもしれない。早い話が人智の及ぶ範囲ではないということだ。最後に注意としてこれらの実験は栄養が十分に行き届いた条件で行われており、硝酸塩やリン酸塩などの栄養分の欠如によっては違った結果が出るかもしれないと述べている。

　これらのことから言えるのは、CO2濃度上昇がすべての生物の石灰殻の形成を抑制するとは単純には言えず、その影響は様々であるということだ。すなわち生物界は温暖化論者が考えているよりはるかに複雑であるということである。自然界のすべてを理解し、気候でさえもコントロールできる、さらには100年後でさえもスーパーコンピュータを使えば予測できるなどと考えている温暖化論者というのは単に愚か者が思い上がっているだけ、としか思えない。

 

参考論文

Ries,J.B. et al. Marine calcifiers exhibit mixed responses to CO₂-induced ocean acidification. Geology 37.p1131-1134(2009)

 

Yamamoto-Kawai,M. et al.  Aragonite Undersaturation in the Arctic Ocean: Effects of Ocean Acidification and Sea Ice Melt. Science 326. p1098 – 1100(2009)

 

Iglesias-Rodriguez,M.D. et al. Phytoplankton Calcification in a High-CO₂ World. Science 320. p336-340 (2008)

 

 

参考サイト

Marine calcifiers exhibit mixed responses to CO2-induced ocean acidification

 

Woods Hole Oceanographic Institution

News Release : In CO2-rich Environment, Some Ocean Dwellers Increase Shell Production

 

 

悪魔のささやき：高CO2による海洋酸性化と石灰殻生物

2009年12月9日追加
ナショナルジオグラフィックニュース 

 

サンゴの白化現象と熱耐性の獲得

　これまでこのブログではサンゴの白化現象（bleaching）は地球温暖化とは無関係に以前よりしばしば起こっていたこと（過去200年のサンゴの白化現象とエルニーニョ）白化の後はより熱耐性の共生藻を選んで再生していること（地球温暖化とサンゴのsymbiont shuffling（共生シャッフル））などを示す論文を紹介してきた。

今回はMiddlebrookらがサンゴの熱耐性を調べるために興味深い実験を行っているので紹介する。ただし、この論文はインターネット上にはAbstractさえ存在しないのでCO2scienceからの引用となる。

　彼らはまず、グレートバリアリーフの南端にあたるヘロン島の近辺から共生藻としてSymbiodinium(cladeC3)を持つ造礁サンゴのAcopora asperaを採取し以下の4つの群にわけ実験的を行った。

 

A:Day-14に31℃で48時間処理。その後は27℃で自然の日射にさらす。Day0から34℃で6日間bleaching処理。

B:Day-7に31℃で48時間処理。その後は27℃で自然の日射にさらす。Day0から34℃で6日間bleaching処理。

C:前処置なし。27℃で自然の日射にさらす。Day0から34℃で6日間bleaching処理。

D:前処置なし。27℃で自然の日射にさらす。bleaching処理なし。（コントロール）

 

つまり34℃、6日間の処置で白化を起こす前にあらかじめ31℃という軽度の高水温を経験させておくと被害がどうなるかということを調べるというアウトラインのようだ。彼らは実験期間中に光化学系Ⅱの効率やxanthophyllやクロロフィルaの濃度、Symbiodiniumの密度などを測定している。結果はbleaching処理後には前処置なしのC群は40%の共生藻の減少とそれ以上の光合成効率の低下を認めたのに対して、前処置を施したA・B群は変化しなかった。このことからMiddlebrookらは以下のように述べている。

「bleaching処理に先立つ1、2週間前の熱的なストレスが、サンゴの熱耐性を著明に増加させた。そしてそのことは短時間の熱適応がサンゴの白化現象に重大な効果を持っていることを示している。サンゴもSymbiodiniumもストレスに反応する蛋白をエンコードする広範囲な種々の遺伝子を所有していることが示されてきた。」

最後にCO2science のIdsoは以下のように述べている。

「地球の造礁サンゴは気候警鐘家が言うようには地球温暖化で起こりうる未来像の亡霊の前ではほとんど手助けなど不要なのももっともだ。」

　またまた「大変屋」のウソが暴露された。よく考えればこのようなくだらないウソにかかわって時間を浪費することほど愚かなことはない。ということは私が一番・・・・・。この問題は卒業してそろそろ本業に力を入れるとするかと思ったら、もうダービーも終わっていた・・・・・・。

参考サイト
CO2science

Acclimation to Thermal Stress in Reef-Building Corals

参考論文
Middlebrook, R.et al. The effect of thermal history on the susceptibility of reef-building corals to thermal stress. The Journal of Experimental Biology 211: 1050-1056(2008)

高CO2による海洋酸性化と石灰殻生物

「このまま、大気中の二酸化炭素濃度が上昇し続け、海水のpHが酸性に傾けば石灰の殻を作る生物が絶滅するおそれがある。」これまたよく聞く温暖化論者の脅し文句のひとつである。もともとそのような生物は現在よりはるかに二酸化炭素濃度が高かった時代から生存してきたという厳然たる事実があるためコンピューターの中で作り上げられただけの戯言に今さら反論する必要もないのであるが、Iglesias-Rodriguezらは実験と海底コアから得られたデータからこの温暖化教の教義に反証を突きつけている。

　Coccolithophoreは中生代の中頃から炭酸カルシウム殻を作るメジャーな植物プランクトンの1種となっている。現代では海洋で生産される全炭酸カルシウムの3分の1を占めるている。彼らはCoccolithophoreの1種である Emiliania huxleyiを現在の二酸化炭素濃度と750ppmvの高濃度（平衡状態で）とで培養実験を行っている。リンク先のabstractでは結果の詳しいことは不明だが、CO2scienceのIdsoによればEmiliania huxleyi による一次生産は無機炭素および有機炭素ともに750ppmvの高二酸化炭素濃度の方が現在の二酸化炭素濃度の約2倍であったという。

さらに彼らはこの実験結果を確認するためにsubpolar地域の北大西洋から得られた過去220年分の海底コアの分析を行っている。この間に大気中の二酸化炭素濃度は約90ppmv増加しているが得られたコアのCoccolithのmassは平均40%増加していたという。このことは彼らの実験結果が自然の中でも通用することを証明している。結局、Coccolithophoreは今までも大気中二酸化炭素濃度の上昇に適応してきたこと、そしてこれからも適応していくであろうということを彼らのコアのデータと実験結果は示している。

　このことを受けてCO2scienceのIdsoは次のように述べている。

「実世界の観測は温暖化論者の予測とは反対のものを描いているようだ。そして環境やエネルギー政策は後者ではなく前者に基づいて行われなければならない。」

IARCの赤祖父俊一は1970年代の寒冷化が叫ばれた時に「もはや一刻の猶予もない」と「警鐘」を鳴らした者の中で今回の温暖化問題を宣伝している者を「大変屋」と呼んでいる。素晴らしいネーミング。さすがである。私はこの定義を拡大解釈し現在の二酸化炭素地球温暖化問題で何かにつけて「このままだと大変なことになる。」と危機感をあおっている環境団体や官公庁、個人、マスコミを同様に「大変屋」と呼ぶことを提案する。今までこのブログでは「大変屋」の主張はことごとくウソや間違いあるいは科学的な根拠がないことを明らかにしてきた(つもりである)。
　同じ「大変屋」でも「親分、てぇへんだぁ！」と平次親分のもとに駆け込んでくる八五郎は愛すべき存在だったが、今の「大変屋」は煮ても焼いても食えない本当にどうしようもない連中だ・・・。

とにかく、またひとつ「大変屋」の主張がつぶれたことは事実である。

参考論文

Iglesias-Rodriguez ,M.D.et al.Phytoplankton Calcification in a High-CO₂ World. Science 320: 336-340(2008)
参考サイト
CO2science
Phytoplankton Calcification in a CO2-Accreting Ocean.

地球温暖化とサンゴのsymbiont shuffling（共生シャッフル）

これまでこのブログではサンゴの白化現象は地球温暖化（＝大気中二酸化炭素濃度上昇）とは無関係にエルニーニョ時に起こっておりそのたびにサンゴ礁はしたたかに復活してきたばかりでなく最近では共生藻に耐熱性のあるものを選んでより高水温に耐えられるように変化しているという論文を紹介してきた。(サンゴの白化現象、過去200年のサンゴの白化現象とエルニーニョ）
しかしながら2種類以上のクレードを同時に宿しているサンゴは少数しか認められていないことから共生シャッフルの潜在力は限定的であるという見解も依然として根強い。

Mieogらは従来の方法より100倍以上も感度よくSymbiodinium clade C および Dを検出できるreal-time PCR assayにてグレートバリアリーフの11箇所からすでに従来の方法で単一の藻の共生が示されていた4種82コロニーの再調査を行った。その結果、93%はクレードCに支配されておりそのうちの76%は背景にSymbiodinium clade Dの共生を認めた。このクレードDは慢性的に高水温にさらされている場所や最近に白化現象を起こしたリーフで認められており、現在知られている中では高水温に最も耐性であるという。このことは高水温のストレスがサンゴにクレードDを好ませることを示している。これらの結果から共生シャッフルの潜在能力は今まで考えられていたよりはるかに大きいとMieogらは結論づけている。それでも温暖化教の教義ではどうしても温暖化は人為的でサンゴ礁は「危機」にないとまずいらしい。現在より高い海水温の時代を生き延びてきたサンゴの心配をする温暖化論者や環境活動家はサンゴに対して失礼だと思うのだが・・・・・。

参考論文
Mieog,J.C.et.al.Real-time PCR reveals a high incidence of Symbiodinium clade D at low levels in four scleractinian corals across the Great Barrier Reef: implications for symbiont shufflingCoral Reefs 26:449-457(2007)

参考サイト
The Potential for "Symbiont Shuffling" in Corals

過去200年のサンゴの白化現象とエルニーニョ

1960年以前はサンゴの白化現象の報告がほとんどない。それゆえ環境活動家の多くはサンゴの白化は新しい現象であると主張している。またそのことは「20世紀最後の20年の温暖化はこの1000年のみならず過去100万年でさえも前例がない」という気候警鐘家の論点を支持するために使用されている。（たとえばHansen,et al）

Yuらは西太平洋の暖海水の影響を直接受ける位置にある南シナ海のYongsyuリーフとMeijiリーフの二つのサンゴ礁で高精度TIMS－Uシリーズ法（誤差±1-2年）を用いてサンゴの大量死が起こった年代を過去200年にわたって検討している。

Yu, K.-F. et al, U-series dating of dead Porites corals in the South China sea: Evidence for episodic coral mortality over the past two centuries. Quaternary Geochronology 1: 129-141.(2006)

その結果、この二つのリーフは離れた位置にあるにもかかわらず少なくとも 1869-1873、1917-1920、1957-1961、1971、1982-1983、1999-2000 の6回、両者に大量死が同時に起こっており、これは大規模な広域イベントによるものと考えられた。さらにこのうち近年の4回はエルニーニョの時期1997–1998、1991–1992、1982–1983、1972–1973、1957–1959と関連しており、エルニーニョ時の高水温による白化現象がサンゴに大量死をもたらしたものと考えられている。これからそれ以前のサンゴの同時大量死も同様にエルニーニョによる高水温が原因と推測できるだろう。つまり二酸化炭素濃度が上昇する以前よりサンゴの白化現象は存在していたし、大量死を経験してもサンゴ礁はそのたびに回復してきていたということだ。それゆえ白化現象が起こったからといって多くの環境活動家のように「サンゴが絶滅する」などと騒ぐ必要もないし、気候警鐘家のように「現代が異常に温暖な時代である」と金切り声をあげる必要もない。彼らの主張はもはや完全に根拠を失っている。

サンゴ礁の回復過程に関してパラオでの研究が報告されている。（↓のAbstract、飛ばないことあり）

 

Golbuu,Y et al. Palau's coral reefs show differential habitat recovery following the 1998-bleachng event. Coral Reefs 26: 319-332(2007)

Golbuuらは1998年の世界的な規模の白化現象のあと2001年～2005年までパラオでのサンゴ礁の復元の状況を報告している。残存サンゴの再増殖や他所からの補充によって回復率は7年で30%～40%となっている。これは火山噴火によって被害を受けた後5年で60%以上の回復を示したバンダ海のサンゴ礁よりは回復のスピードが遅いが、（Tomascik,T et.al）着実に回復していると言えるであろう。またGuzman and Cortesはコスタリカでは1982–1983年と1997–1998年にほとんど同じ水温上昇がおこったにもかかわらず後者の白化現象の方が軽度であったとしてサンゴ礁の高水温に対する耐性が増加し、適応のあとが見られると指摘している。同様の報告は日本南方、パナマ・エクアドルなどからも寄せられており「サンゴの白化現象」で書いたようにより高温に強い共生藻を選んで復活しているように思える。TheorySurgeryも「マスコミに踊らされないための地球温暖化論入門」にて同様の主張を紹介している。サンゴは人類よりもはるかに長い時間を生き抜いており、その生き残り戦術は人間など考えも及ばないほど長けていよう。そんな達人の生存の心配をするなど愚か者のすることである。いや利用しているだけか、なるほど。

Bleaching is cleaning.

参考サイト：Recovery of Palau's Coral Reefs After the ENSO-Induced Bleaching Event of 1998