科学者たちは海の下に隠された砂糖の山を発見した

Nov 13, 2023

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世界中の多くの沿岸地域には緑豊かな牧草地がありますが、それはすべて海草のおかげです。

海洋環境で生育する唯一の顕花植物であるこれらの草原は魔法です。1 平方キロメートルの海草は陸上の森林のほぼ 2 倍の炭素を貯蔵し、その貯蔵速度は 35 倍です。 このため、海草は地球上で最も効率的な二酸化炭素吸収源の 1 つとなります。

そして、これが彼らの唯一の注目すべき点ではないことが、新しい研究によって明らかになりました。 波の下に沈む海草の生態系には、これまで存在することを知らなかった膨大な砂糖が埋蔵されており、約 320 億缶のコカ・コーラ相当の甘いものが海底に隠されています。

当然のことながら、これは気候変動と炭素貯留の緩和に大きな影響を及ぼします。

ドイツのブレーメンにあるマックス・プランク海洋微生物研究所の科学者らは、『ネイチャー・エコロジー＆エボリューション』誌に掲載された研究で、海草が根圏としても知られる土壌に膨大な量の糖分を放出していると報告した。 海草の下の糖濃度は、予想外にも海洋環境で以前に測定されたものよりも少なくとも80倍高かった。

「これを大局的に考えると、海草の根圏には世界中で主にスクロースの形で60万トンから130万トンの砂糖が存在すると推定されています」とマックス・プランク研究所代謝相互作用研究グループ長のマヌエル・リーベケ氏は説明する。海洋微生物研究所、プレスリリースより。 「これはコーラ320億缶に含まれる砂糖の量にほぼ匹敵します!」

これは、海草が光合成中に糖を生成するために起こります。 これらの植物によって生成される糖の大部分は、平均的な光条件下での代謝と成長に使用されます。 しかし、正午や夏などの強い光条件下では、植物は貯蔵または使用できる以上の糖を生産し、過剰なスクロースは根圏に放出されます。

なぜスクロースが根圏の何十億もの微生物によって消費されずに海底に貯蔵されているのか不思議に思うかもしれません。 結局のところ、微生物は砂糖が大好きです。砂糖は消化しやすく、エネルギーに満ちているからです。 この研究に携わった研究者たちもその疑問に困惑していました。

「私たちはこれを理解するのに長い時間を費やしました」と筆頭著者のマギー・ソギンは言います。 「私たちが気づいたのは、海草は他の多くの植物と同様に、フェノール化合物を堆積物に放出するということです。」

ご存知ないかもしれませんが、赤ワイン、コーヒー、果物には、抗菌作用があり、ほとんどの微生物の代謝を阻害するフェノール類が豊富に含まれています。 「私たちの実験では、海草から分離したフェノール類を海草の根圏の微生物に加えました。そして実際、フェノール類が存在しない場合に比べて消費されるスクロースの量ははるかに少なくなりました。」

この研究は、海草草原の重要性を浮き彫りにしています。海草草原は気候変動を解決する炭素貯蔵の発電所であるにもかかわらず、地球上で最も脅かされている生息地の一部でもあります。

「海草群落が絶滅すると、どのくらいの量のブルーカーボン（世界の海洋や沿岸の生態系が捕らえた炭素）が失われるかを我々の研究が明らかにした。それは海草そのものだけでなく、生きた海草の下にある大量のショ糖も含まれているということである」そうなると、貯蔵されていた炭素が失われることになります」とリーベケ氏は説明する。

「私たちの計算によると、海草根圏のスクロースが微生物によって分解された場合、少なくとも15,400万トンの二酸化炭素が世界中で大気中に放出されることになります。これは、自動車33万台が排出する二酸化炭素の量にほぼ相当します」年。"

熱帯雨林は何十年もの間、そのままの状態で炭素を貯蔵できるのに対し、海草は何千年も炭素を貯蔵することができます。 しかし、テクノロジー業界が気候変動を利用し、大気中から炭素を吸収するためのソリューションを開発しようと躍起になっているため、海草は驚くべき速度で消失しており、特定の地域では年間最大7％の損失が発生しています。 悲しいことに、世界の海草の 3 分の 1 がすでに消滅している可能性があります。

「海草については、陸上の生息地ほどよくわかっていません」とソギン氏は言う。 「私たちの研究は、地球上で最も重要な沿岸生息地の一つについての理解に貢献し、これらのブルーカーボン生態系を保護することがいかに重要であるかを強調しています。」