沿岸湧昇とは何か、なぜそれが重要なのか？

投稿者：Jenna Quan

写真：Bodega Marine Laboratoryの大ホールへのドアを通って、あなたはすぐにホールの下のガラスのドアを通して壮大な海の景色を迎えています。 あなたは、保護区の岩の崖に衝突する波のより良いビューを取得するために歩いてドアを開け、そして…捕虜！ 風の強力な突風はすぐにあなたを迎えるために急襲します。 春のこれらの強い風は、ボデガ湾と北カリフォルニアの海岸線の残りの部分の最も象徴的な特徴の一つである-彼らはまた、沿岸湧昇として知られている現象の主なドライバーです。

沿岸の湧昇は、強風が大陸の海岸を吹き飛ばし、地球の自転と連動して表層水を沖合いに押し下げるプロセスです。 海の深さからの水は、その場所を取るために表面に引き上げられます。 沿岸の湧昇は、カリフォルニアの気候と経済と密接に結びついています。

北アメリカ西海岸沿いの湧昇強度は、環境条件と海洋条件の違いにより変動し、北カリフォルニアは最も強い湧昇の本拠地です。 この地域のこの特徴によって生み出された興味深くユニークな研究機会は、ボデガ海洋研究所を50年以上にわたって研究者のための磁石にしたもの

なぜ沿岸の湧昇が重要なのですか？

だから、地表の水は沖合いに押し込まれ、底の水に置き換えられる-なぜそれが重要なのか？ 最初は、すべての海水が同じであるように見えるかもしれませんが、深さからの水は、実際には地表水とは温度、栄養成分、化学組成が大きく異なります。 底水は日光の欠乏のためにより冷たく、解決の有機物の分解による栄養豊富な、およびより酸性およびより少なく酸化されてがちである。 この水が表面に引き上げられ、日光にさらされると、その中の栄養素は、高い一次生産によって駆動される生態系に燃料を供給するのに役立ちます。

海洋食網の最低レベルでの生物の豊富さのこの増加は、食網の上位にいる消費者が繁栄するために必要な食料とエネルギーを得ることを可能に これは、海洋哺乳類や海鳥の大規模な集団だけでなく、この地域の豊富な漁業の理由です。 実際には、一次生産がコミュニティの残りの部分に与える影響は、湧昇が低率で発生し、生態系内の食糧不足のために海鳥や他のトップ消費者の死亡率

気候変動&湧昇する生態系

ボデガ海洋研究所では、気候変動が海洋生態系に及ぼす影響を決定するために多くの研究が行われており、特に水温の上昇や海洋酸性化の形での主な脅威に対処している。 海洋酸性化とは、大気中の二酸化炭素が海洋に溶解し、海洋が酸性度を増加させるプロセスを指します。 このような海水化学の変化は、生物の硬い殻の質を低下させ、個体が互いに通信し、捕食者の手がかりに応答する能力を変化させるなど、海洋生物に様々な有害な影響を与え、研究者が積極的に研究している。

上から、湧昇した水の特徴の1つは、それが代わりになる地表水よりも酸性であることを思い出してください。 したがって、ボデガ湾のような一貫した湧昇を経験する生態系で進化した生物の個体群は、歴史的に湧昇が弱いか存在しない生態系の個体群よりも酸性の水にさらされてきた。 これは、より強い湧昇を持つ地域からの個体群が酸性度に対する耐性の違いを進化させたかどうかの問題を提起し、もしそうであれば、これらの地域からの個体群は海洋酸性化に直面して多かれ少なかれ成功するかどうかの問題を提起する。

研究は現在、博士によってこれらの質問に答えるために行われています。 ダンSwezey、ボデガ海洋酸性化研究グループ内の共同研究者。 赤アワビの個体群を研究している彼の研究は、強い湧昇個体群（北カリフォルニア）からの赤アワビは弱い湧昇個体群（南カリフォルニア）からのものよりも酸性水に耐性があることを示している。

魚のような脊椎動物とカニのような無脊椎動物の両方の多くの沿岸種は、卵から孵化し、非常に小さく、水の動きを介して適切な生息地から輸送され Morgan Labは、沿岸の湧昇による地表水の動きが、異なる沿岸種の幼虫の分布パターンにどのように影響するかを理解することに焦点を当ててきました。 幼虫が親集団から分散する距離は種特異的であり、生物の垂直水泳パターンをシミュレートし、幼虫がどのくらい輸送されるかをどのように調節するかの実験的なフィールドテストとして役立つ新しいロボット幼虫を展開することによって追跡することができる。

Shell Forensics

海洋気候研究室の大学院生Veronica Vriesmanは、生物学的および地質学的研究技術を組み合わせて、イガイの殻の成長に及ぼす沿岸の湧昇の影響を調 ムール貝は海岸で繁栄するために他の多くの種のための生息地スペースを作成する”生態系エンジニア”である;従って、upwellingでき事がムール貝の健康に持ってい ヴェロニカは、過去数十年にわたってムール貝の殻構造のパターンを比較して、ムール貝の適応性が変化する環境にどのように影響するかを理解してい

前の&進行中のモニタリング

博士が率いるNSF WESTプロジェクトなどの過去のプロジェクト。 John Largierは、湧昇メカニズムの基本的な性質を理解するために、物理的および生物学的サンプリング&モデリングを利用しました。 これらの過去のプロジェクトは、あまりにも多くの風、中断された風などが湧昇のプロセスに及ぼす影響などの重要な情報を提供しました。 現在、bmlにはbodega Ocean Observing Node（BOON）があり、海水温、塩分、溶存酸素、植物プランクトンクロロフィル、風速と方向、海流と波などの湧昇に関連する沿岸条件を常に監視しています。 これらのデータは、研究者が時間の経過とともに湧昇を追跡し、これらの沿岸条件が北カリフォルニアの海岸線の生物やコミュニティ全体にどのよ

貢献する科学者:

この記事を可能にするための知識と専門知識を共有したBodega Marine Laboratoryの研究者に感謝します。

著者に会う: Jenna Quan

Jenna Quanは、進化、生態学、生物多様性を専攻し、教育を専攻している学部四年の学生です。 彼女は生態学と生物学、特に海洋システムに情熱を持っています。 卒業後は、生態学の博士号を取得し、学界で継続したいと考えています。 JennaがBMLや遺伝学研究所で研究プロジェクトに取り組んでいないとき、彼女はUC Davis Danceチームを共同キャプテンし、編み物プロジェクトに取り組んでいます！