海洋の生物多様性...(bacteria) mats found off the coast of Chile. Image: Carola Espinoza, Universidad de Concepcion. 巨大バクテリア A B 20 cm 1 cm Biomass: 1 Kg m-2 {,74VÞ

海洋の生物多様性研究の現状と保全への課題フィールド科学教育研究センター

白山義久

内容内容

•• 海の生物多様性の特徴海の生物多様性の特徴•• 研究の現状研究の現状•• 海の生き物を調べつくす挑戦海の生き物を調べつくす挑戦

•• 海洋生物のセンサス海洋生物のセンサスプロジェクトプロジェクト•• 日本の生物多様性日本の生物多様性

•• 保全へ向けた課題保全へ向けた課題

第74回海洋フォーラム（2010/9/29）

海の動物の多様性の特徴海の動物の多様性の特徴

陸上の生物多様性海の生物多様性

生息するグループ（門）一部のグループのみ

（脊椎動物・節足動物・環形動物・扁形動物など）

ほぼすべてのグループ（例外：有爪動物）

知られている種数 150万種 11万種

推定される種数 4000万種線虫類だけで1000万～1億種

ほとんど新種！ほとんど新種！

分類群場所新種／全種研究者

巻貝類ニューギニア 310/564 Gosliner

巻貝類フィリピン 135/320 Gosliner多毛類ジョージバンク 124/372 Blake

多毛類ハワイ 112/158 Dutch

ヒラムシグレートバリアリーフ

123/134 Newman

ソコミジンコメキシコ湾 27/29 Thistle


線形動物線形動物

Photo: Shirayama

線形動物の多様性線形動物の多様性

Higgins and Thiel, 1983


線虫の多様性線虫の多様性

•• 線虫の既知種は、約線虫の既知種は、約15,00015,000種種•• 日本からの海産自由生活性は７０種日本からの海産自由生活性は７０種•• 線虫の総種数は？線虫の総種数は？

•• １億種？１億種？•• 7,0007,000万種？万種？•• 1,5001,500万種？万種？•• せいぜい１００万種？せいぜい１００万種？

動吻動物のケース動吻動物のケース

•• 従来の日本産は１種のみ従来の日本産は１種のみ•• 田辺湾の３地点から５属田辺湾の３地点から５属77種の動吻動物が採種の動吻動物が採

集された集された..•• CondyloderesCondyloderes setoensissetoensis n. sp.n. sp.•• EchinoderesEchinoderes aureusaureus n. sp.n. sp.•• EchinoderesEchinoderes sensibilissensibilis n. sp.n. sp.•• DracoderesDracoderes abeiabei•• DracoderesDracoderes orientalisorientalis•• PycnophyesPycnophyes tubuliferustubuliferus•• KinorhynchusKinorhynchus yusiniyusini

Photo: Murakami, C.


新しい門などの上位分類群も、、新しい門などの上位分類群も、、

有輪動物有輪動物胴甲動物胴甲動物微顎綱微顎綱

Photos: Kristensen, R.M.

0

2

4

6

8

10

12

2000 2050 2100 2150 2200

Year

ExtantKnown

多様性はいつ明らかにできるか多様性はいつ明らかにできるか

Discovery rate = 17 k/yearExtinction rate = 25 K/year

Sources:Heywood and Watson 1996Levin and Levin 2002BIOSYS (http://www.biosis.org/triton/taxstats/ranks.htm)

2180


CoMLとは？CoMLとは？

海の生物の人口調査海の生物の人口調査

国際共同プロジェクトネットワーク国際共同プロジェクトネットワーク

•• 20002000--20102010年年

•• 世界世界8080カ国カ国20002000人以上の研究者が参加人以上の研究者が参加

活動予算活動予算

•• スローン財団（米国）が基礎予算（スローン財団（米国）が基礎予算（1010年間で年間で7575億円）億円）

•• 全体では、全体では、200200億円＋億円＋αα

なぜ今センサスなのかなぜ今センサスなのか

•• 近年の海洋科学の急速な進歩近年の海洋科学の急速な進歩•• 海洋を広く調査することが可能になった海洋を広く調査することが可能になった•• 例：潜水艇・例：潜水艇・ROVROV

•• 情報科学の急速な進歩情報科学の急速な進歩•• 大量のデータを扱えるようになった大量のデータを扱えるようになった•• 例：衛星データ例：衛星データ分類学データベース分類学データベース

•• 国際協力をすれば、なんとか全球をカバーで国際協力をすれば、なんとか全球をカバーできそうきそう


大型プランクトンネット大型プランクトンネット

Photo: CMarZ

4 HID lights

Sonar

Wide angle & Zoom Video, 3Mp still camera

Pan & tilt (2 quartz lights)

Manipulator

12 bucket sampler with suction head

Remotely Operated Vehicle ROV


サイドスキャンソーナー

ﾏﾙﾁﾋﾞｰﾑ測深機

ｻﾌﾞﾎﾞﾄﾑﾌﾟﾛﾌｧｲﾗ

ADCP水温,深度,電気伝導度計

上面配置に取り付けたADCP2

CoMLのフレームワーク（3つのカテゴリー）

Known：データがそろっている．例えば魚類

Unknown：努力すれば飛躍的に研究データが増える．例えば線虫類

Unknowable：現段階ではお手上げ．例えば菌類


CoMLの社会的意義

• 持続可能な漁業政策の策定

• 海洋保護区の設定

• 移入種・希少種の検出

• 気候変動・海洋酸性化の影響予測

海洋酸性化とは海洋酸性化とは

•• 大気の二酸化炭素が海水に溶け込んで、海大気の二酸化炭素が海水に溶け込んで、海水の水のｐｐHHが減少することが減少すること

•• 殻をもつ生物に、大きな影響がでる可能性殻をもつ生物に、大きな影響がでる可能性

-20

-10

0

10

20

30

40

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Weeks from start

Cum

ulat

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perc

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2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

Weeks from start

Cum

ulat

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perc

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eigh

t inc

reas

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Shirayama and Thornton, 2003


2065

2004

1880

水温とｐHから将来の海洋環境が

サンゴにとってどのようなものかを

予想したもの

www.iobis.org

１８８０

２００８

２０６５

CoMLのフレームワーク

海洋の過去を知る

History of Marine Animal

Populations (HMAP)

海洋の現在を知る

Ocean Realm Field Projects

海洋の未来を予測する

Future of Marine Animal

Populations (FMAP)

Ocean Biogeographic Information System (OBIS)

データを収集し、公開する。


人間活動の魚類への影響人間活動の魚類への影響

Key West（フロリダ）

1958の1日の釣果

大型のハタ類が多数生息していた。

Source: HMAP -McClenachan

2008年全く同じ釣り船での釣果2008年全く同じ釣り船での釣果

Source: HMAP - McClenachan


海洋の過去の変化を明らかに

例）マグロの資源変動

漁業報告，釣り雑誌など

1900年以前には北ヨーロッパ海域にクロマグロが豊富に分布

漁業により1960年代にクロマグロ資源崩壊

1946年以前のデンマーク市場でのクロマグロ取引年代

1960年代と1990年代の種多様性変化

5000種以上の新種の発見5000種以上の新種の発見

A likely new species of the rare deep-sea sponge crab genus Homolodormia. Photo: Tin-Yam Chan, National Taiwan Ocean University, Keelung

A new species of the spider-like squat lobster of the genus Chirostyluswhich generally associated with deep-water corals. Photo: Tin-Yam Chan, National Taiwan Ocean University, Keelung

Some new & undescribed species…

This previously undescribed species of “Medusa” worm (family siboglinidae) was found on the Gulf of Cadiz mud volcanoes

. Photo: Ana Hilario, University of Aveiro.


海山の調査

海山は全海洋に10万

未調査域多数，未知

の生物

固有な生物群集の保

護

漁場としての海山

海山の生物海山の生物

化学合成生態系化学合成生態系

Kiwa hirsuta, a crab from around Easter Island (nicknamed the Yeti Crab). Photo: courtesy of Ifremer / A. Fifis.

Hydrothermal vent ecosystem.Hydrothermal vent ecosystem.Photo: R. Lutz & E. KristoffPhoto: R. Lutz & E. Kristoff

太陽エネルギーを必要としない、特殊な生態系

ハオリムシ


DoubleDouble--tagged tagged bluefinbluefin tuna, Gulf of St. Lawrencetuna, Gulf of St. Lawrence

SoundSound10 years10 years

SatelliteSatellite1 year1 year

Grey seal Grey seal BioprobeBioprobe, Sable Island, Sable Island

Listens Listens for fishfor fish

Talks toTalks tosatellitesatellite

バイオロギング技術の発達

バイオロギング技術の発達バイオロギング技術の発達


アカウミガメの回遊場所アカウミガメの回遊場所

• Loggerhead turtle tracks remapped to a single calendar year

• Climatological SST field, contour at 18.5°C for reference

Jeffery Polovina, NOAA, CoML USNC IOOS Workshop

カニクイアザラシの回遊経路カニクイアザラシの回遊経路

Antarctic Peninsula

Tracks of crab-eater seals tagged with devices that also measure water temperature

Source: TOPP & CAML

海山を伝って移動している


海底に分布する巨大バクテリア海底に分布する巨大バクテリア

Still shots from a video of Thioploca(bacteria) mats found off the coast of Chile.Image: Carola Espinoza, Universidad de Concepcion.

巨大バクテリア巨大バクテリア

A

B

20 cm

1 cm

Biomass: 1 Kg m-2


海洋生物の生物地理情報データベースOBIS

海洋生物の生物地理情報データベースOBIS

OBISのデータ数(2009年末):

2200万データ10万8千種

（707 データベース）

2008: 1670万データ2007: 1360万データ2006: 1000万データ2005: 500万データ

OBIS の活用OBIS の活用

786 786 fishfish

speciesspeciesrecordsrecords

276 276 nonnon--fishfishspeciesspeciesrecordsrecords

TongaTongaMarine LifeMarine Life

各国の生物相を容易にまとめることができる


256の記録を総合すると、もっとも少なくなった時の減少率は89%に達する

海洋生物の減少海洋生物の減少

近年の回復傾向近年の回復傾向

• しかし13% から 39% の回復が見られる。• その結果減少幅は、89%から84%に圧縮された。


Reducing shipReducing ship--whale interactionswhale interactions

http://stellwagen.noaa.gov/science/tss.html

社会への提言社会への提言

マサチューセッツ湾でマサチューセッツ湾では、は、CoMLCoMLのデータをものデータをもとに、船の航路を、クジとに、船の航路を、クジラの少ない場所に変更ラの少ない場所に変更した。した。

Source: OBIS SEAMAP

映画「オーシャンズ」の撮影にも協力映画「オーシャンズ」の撮影にも協力

A new film by producer/director Jacques Perrin and Jacques Cluzaud, GalatéeFilm Productions, has used the expertise of Census of Marine Life scientists to

create a breathtaking film about the world's oceans scheduled for release in 2010.

Photo: Diagaonal-banded sweetlips with cleaner wrasse, Pascal Kobeh, Oceans crew

Photo: Albacore tuna predating on horse mackerels, from frame of the Galatée Oceansfilm

Photo: sea nettle, Richard Herrmann, Oceans crew


2007年のもっとも注目すべき科学第4位2007年のもっとも注目すべき科学第4位

まだCoMLは終わっていない

海産魚類の新種の発見のペースはいまだに落ちていない

1950s 1661960s 1791970s 1961980s 2691990s 2532000-08 399

まだ少なくとも4,000種は見つかると予想される

Source: Eschmeyer


Data from http://www.marinespecies.org

深海の生物はまだほとんど調べられていない


日本は海洋資源国日本は海洋資源国

日本の管轄海域における生物多様性日本の管轄海域における生物多様性

記載種の数

未記載種の数

固有種の数

移入種の数

記載種の数

未記載種の数

固有種の数

移入種の数

50名の海洋生物学者が協力した成果50名の海洋生物学者が協力した成果

© JAMSTEC © JAMSTEC © Yoshi Fujiwara © JAMSTEC© JAMSTEC


総記載種数： 33,629総記載種数： 33,629

世界中の記載種の数はおよそ230,000種日本には記載種の14.6％が生息している。日本の管轄する海域は、全海域の1.5％に過ぎない。

世界中の記載種の数はおよそ230,000種日本には記載種の14.6％が生息している。日本の管轄する海域は、全海域の1.5％に過ぎない。

日本の海域の生物多様性は非常に高い日本の海域の生物多様性は非常に高い

© Katsuhiko Tanaka © Katsuhiko Tanaka © JAMSTEC© AORI

その他 5,073

軟体動物8,658

Granuloreticulosa 2,321刺胞動物 1,876

環形動物 1,076

棘皮動物 1,052

Rhodophyta 898

Heterokontophyta 1,207

海綿動物 745

節足動物6,393

脊索動物4,330

26%

19%

13%7%

6%3%

3%3%

2%3%

15%

各分類群の割合各分類群の割合


非常に多様な環境がある非常に多様な環境がある

なぜ日本の生物多様性は高いのかなぜ日本の生物多様性は高いのか

干潟から超深海まで干潟から超深海まで

Tidal flat© Katsuhiko Tanaka

Crinoids, 9100m deep© JAMSTEC

流氷からサンゴ礁まで流氷からサンゴ礁まで

Corals© Yasuo Furushima

© Ryo Minemizu

Ctenophore in drift ice

親潮親潮

黒潮黒潮

By investigative effort:

研究の蓄積がある

伝統的に海洋の水産資源を活用してきた（サンプリングの努力）

By investigative effort:

研究の蓄積がある

伝統的に海洋の水産資源を活用してきた（サンプリングの努力）

Fishery in 1833Fishery in 1833 First submersibles in 1929First submersibles in 1929Biologists, the previous EmperorBiologists, the previous Emperor

それ以外の要因それ以外の要因


No. of speciesDescribedUndescribed

0 100008000

4000120000

Others

Chordata

Arthropoda

Mollusca

Granuloreticulosa

Cnidaria

Nematoda 70 115,010

The number of described species and the number of identified butundescribed species in respective phyla

The number of described species and the number of identified butundescribed species in respective phyla

推定される未記載種も非常に多い—121,913 推定される未記載種も非常に多い—121,913

線虫には多数の未記載種がいる線虫には多数の未記載種がいる

国際的な責務国際的な責務

海洋国家として、海洋生物多様性の研究に積極的に貢献していく必要がある。海洋国家として、海洋生物多様性の研究に積極的に貢献していく必要がある。

未記載種をたくさん抱えている

研究が不十分な海域が広く残っている

非常に進んだ研究機器を持っている。

未記載種をたくさん抱えている

研究が不十分な海域が広く残っている

非常に進んだ研究機器を持っている。

© Ryo Minemizu© Ryo Minemizu © JAMSTEC© NHK/JAMSTEC


深海底の３種の鉱物資源

コバルト･リッチ・クラスト‐Cobalt‐rich Manganese Crusts

マンガン団塊‐Manganese Nodules

海底熱水鉱床‐Hydrothermal Deposits

大洋底海溝

海底拡大軸

島弧

海山背弧海盆

水深800-2,400m

水深4,000-6,000m

沈み込み

水深1,500-3,000m

Source: JOGMEC

我が国周辺の海底熱水鉱床の分布

・我が国経済水域(EEZ)内で分布していることが過去の調査で確認（沖縄、伊豆・小笠原海域）

Source: JOGMEC


熱水鉱床周辺の生態系

シンカイヒバリガイ

沖縄トラフ（南奄西海丘）

シロウリガイ

ハオリムシの一種メキシコ湾

ハオリムシ南太平洋海膨

シンカイコシオリエビ

熱水鉱床チムニー

Source: JOGMEC

海洋保護区海洋保護区

•• COP7COP7において、生物多様性条約における定において、生物多様性条約における定義が作られたが、その後も変遷を繰り返して義が作られたが、その後も変遷を繰り返している。いる。

•• 我が国には、「海洋保護区」という名称につい我が国には、「海洋保護区」という名称についての明確な定義はないが、海洋生物の多様ての明確な定義はないが、海洋生物の多様性を管理・保全するための、さまざまな取り組性を管理・保全するための、さまざまな取り組み（法律を含む）がある。み（法律を含む）がある。

•• 環境省が「環境省が「海洋生物多様性保全戦略専門家海洋生物多様性保全戦略専門家検討会検討会」を発足させ、包括的な枠組み作りに」を発足させ、包括的な枠組み作りに

取り組んでいる。取り組んでいる。


海洋保護区は有効か？


••ネットワークを構成する海洋保護区の設置は、ネットワークを構成する海洋保護区の設置は、多様性の保全と、生態系サービスの持続的な多様性の保全と、生態系サービスの持続的な利用にとって、非常に有効な手段利用にとって、非常に有効な手段

••現在の保護区の世界的な目標：現在の保護区の世界的な目標：20122012年に年に1010％％

••さらに名古屋のさらに名古屋のCOP10COP10では、あらたな目標がでは、あらたな目標が設定される設定される

••様々な利害関係者間での難しい調整が必要様々な利害関係者間での難しい調整が必要••関係者間で関係者間でWinWin--WinWinの関係を構築することがの関係を構築することが重要重要

海洋保護区の重要性海洋保護区の重要性

今後の技術の進歩が、海の生物多様性の解明に

貢献すると期待

今後の技術の進歩が、海の生物多様性の解明に

貢献すると期待ご清聴ありがとうございました。

Kristensen, N.


Documents

海洋の生物多様性...(bacteria) mats found off the coast of Chile. Image: Carola Espinoza, Universidad de Concepcion. 巨大バクテリア A B 20 cm 1 cm Biomass: 1 Kg m-2 {,74VÞ