動機：CO2排出量はどこで終わるのですか？
おそらく、気候変動と戦うための一つの方法は木を植えることであると聞いたことがあります。 これは、木が光合成を行い、大気から二酸化炭素（CO2）を吸収し、それを木や葉に貯蔵するために機能します。 木が葉を失うと、CO2の一部は分解から大気に戻されますが、一部は残されて土壌に貯蔵されます。 それは多くのように思えないかもしれませんが、それは加算されます: 世界的に、森林は化石燃料の燃焼による人間のCO2排出量の約1/3を吸収し、地球温暖化を遅らせるのに役立ちます。
サンゴ礁は、その驚くべき生物多様性のために、しばしば”海の熱帯雨林”と呼ばれています（図1）。 海に住むすべての動物種の25％がサンゴ礁を家に呼んでいます。 しかし、サンゴ礁はCO2を吸収する能力において森林を模倣していますか？ この質問は、生態系の複雑さのために答えることが困難であることが証明されています。 Zooxanthellae—サンゴの骨格の中に住む小さな藻類-は、光合成剤としてのサンゴ礁の木の役割を果たし、サンゴ礁の住民の残りの部分のための究極のエネルギー源 森林のように、光合成で吸収されたCO2の多くは分解されて大気に戻されます。 しかし、サンゴ礁に固有の追加のプロセスがあります：サンゴは石灰化として知られているプロセスで炭酸カルシウム骨格を構築すると、CO2を放出 サンゴ礁が気候変動に及ぼす全体的な影響を判断するために、科学者は光合成によって吸収されたCO2が石灰化によって放出されたCO2よりも
方法:フラックスの測定
海洋のCO2放出….. 水中の濃度と風速の推定値から、CO2が大気中にどれだけ速く拡散するかを計算することができます。 このアプローチの問題は、個々の測定値に依存していることです。 これは、時間の経過やサンゴ礁のさまざまな部分でCO2フラックスがどのように変化するかを見ることを非常に困難にします。
オーストラリアのクイーンズランド大学の研究グループによる新しい研究は、この問題に対処する革新的な新しい方法を提示している。 著者らは、個々のサンプルを収集するのではなく、サンゴ礁の上に器具を浮かべて直接CO2交換を測定しました（図2）。 渦共分散塔と呼ばれるこの装置は、空気中のCO2濃度を継続的に監視します。 次に、風速と方向に基づいた一連の複雑な計算を使用して、CO2が水から大気に流れているかどうか、またはその逆を判断します。 これらの塔は、硬い表面に固定することができる陸上でのCO2交換を測定するのに非常に便利でしたが、これは誰かがポンツーンに紐で縛ってサンゴ礁の上に浮かせてみたのは初めてです！
結果:サンゴ礁はCO2の供給源かシンクか？
CO2フラックスは一日の間に劇的に循環し、サンゴ礁のセクション間で異なるため、CO2を継続的に測定する能力が重要であることが判明しました。 リーフフラット（メインリーフとラグーンの間の砂底ゾーン）では、海洋から大気へのCO2の全体的な放出がありました（図3）。 しかし、これは毎日のサイクルで変化し、石灰化からのCO2放出がおそらく最も強かった午後にピークに達しました。 一晩、海は少しCO2を吸収しましたが、日中の損失を補うのに十分ではありません。 これは、陸上の森林とは異なり、石灰化プロセスのためにサンゴ礁がCO2を貯蔵するのではなく放出している可能性があることを示唆しています。
しかし、サンゴ礁のラグーンはCO2を吸収しているように見えました（図4）。 これはおそらく、ラグーン泥に住む藻類による光合成が多く、サンゴ礁のフラットよりもサンゴの建物から放出されるCO2が少なかったためです。 したがって、気候変動に対するサンゴ礁の総影響は、2つのタイプの環境間のバランスに依存します。 CO2は、それがリーフフラットをリリースされたよりも速くラグーンによって吸収されましたが、フラットは、このサンゴ礁のラグーンの倍の大きさです。 最終的には、彼らはお互いのバランスをとる：サンゴ礁はそれが吸収するのと同じくらい多くのCO2を放出しているようです。 “海の熱帯雨林”は驚くほど美しく、漁業や海洋生態系に大きな利益をもたらしますが、CO2を吸収することはその一つではないかもしれません。
私は最近、サウスカロライナ大学で海洋科学の博士号を取得し、現在はニューファンドランドのメモリアル大学でポスドクです。 私は、気候変動が北方森林や泥炭地の土壌有機物に及ぼす影響を研究しています。 私はベリーを摘み、”ロック”（ニューファンドランド）を探索する私の自由な時間を費やしています。