太平洋のケルプの森を育てた絶滅した海牛に会いましょう

今日、米国のマナティーはフロリダ州との関連が強いが、かつてはその近縁種が北米の太平洋沿岸の海を泳いでいた。数百万年前、ステラーカイギュウ ( Hydrodamalis gigas ) は北太平洋とベーリング海沿いのケルプ林で草を食んでいた。この海洋哺乳類は、現代のマナティーを含む海牛目に属する。体重は最大4トン、体長は26～30フィート (現在のマナティーよりはるかに長い) に達することもある。ステラーカイギュウは北西部の広大なケルプ林で草を食んでいたが、その森林は現在、メキシコのバハ・カリフォルニアから太平洋沿岸を北にアラスカまで広がっている。ステラーカイギュウはケルプ林の上層部のケルプを大量に食べ、それによって森林の下層部に必要な日光が届くようにしていた。

ゲオルク・ヴィルヘルム・ステラーの著書によると、カイギュウはヨーロッパ人との初遭遇からわずか27年後の1768年頃に絶滅に追いやられたという。カイギュウの名前の由来となったステラーは、18世紀にロシア商人とともにベーリング海のコマンドルスキー諸島への商業航海に同行した科学者である。

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過剰な狩猟がステラーカイギュウを絶滅に追いやった可能性が高く、科学者たちはこの生態系の変化が西部のケルプの森の健全性に悪影響を及ぼしたと考えている。

カリフォルニア科学アカデミーの研究者らは、昨日、学術誌「生態学と進化のフロンティア」に発表した論文の中で、この海洋大型草食動物がまだ草を食んでいた時代のケルプの森がどのような様子だったかを解明するために使用した新しい手法を詳述している。

「ケルプの森は生産性の高い生態系です。嵐の緩衝帯として機能し、漁業にとって経済的に重要であり、無数の海洋生物の生息地でもありますが、太平洋全域で急激に減少しています」と、研究の共著者でアカデミー地質学および無脊椎動物学学芸員のピーター・ループナリン氏は声明で述べた。「数百万年前にケルプの森が進化していた頃は、ステラーカイギュウのような大型の海洋草食動物がいましたが、現在は絶滅しています。したがって、ケルプの広範囲にわたる減少の原因については、私たちが見逃している大きな要因があるかもしれません。」

研究者らによると、科学者が現代の生態系をより最近の過去に基づいて評価する傾向は「ベースラインシフト症候群」と呼ばれ、生態系が長期間にわたってどのような様子であったかを考慮しなかったり隠したりする可能性があるという。

「私たちはすでに、山火事の管理などでこの考え方の結果を目にしています」とループナリン氏は言う。「短期的には、山火事は森林生態系にダメージを与えるため、抑制すべきものと考えられてきました。しかし最近、長期的には、山火事はより健全で回復力のある森林につながるシステムの自然な一部であることがわかってきました。」

ベースラインの変化症候群を回避するため、研究チームは生態系の全体的な健全性を評価する新しい方法を提案している。過去・現在・未来（PPF）アプローチは、博物館の標本や化石記録から収集された歴史的証拠、先住民の生態学的知識、および最新の科学的データを組み合わせたものである。研究チームによると、このアプローチは自然システムをより適切に描写する、より正確な数学モデルにつながる可能性がある。この研究では、これらのモデルによってより効果的な保全技術が生み出される可能性があると提案している。

「今日、私たちは、1000年以上前どころか、わずか100年前ならはるかに健全だった場所である、ひどく劣化した生態系に囲まれています」と、研究著者でアカデミー事務局長のスコット・サンプソン氏は声明で述べた。「これらの生態系の多くは、たとえ保護したとしても、崩壊の危機に瀕しています。したがって、特定の場所を繁栄の未来に導くには、現在の健全な状態だけでなく、過去の状態も理解し、その洞察を計算された再生的介入に応用する必要があります。過去、現在、未来の保全アプローチは、革命的な可能性を秘めています。」

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歴史的なケルプの森をより正確に描写するモデルを作成するために、研究者はまず、ケルプを捕食するウニやウニを捕食するラッコなど、生態系のさまざまな要素の影響を入力します。次に、このモデルをケルプの森に関する既存のデータと比較し、生態系が実際にどのように機能しているかをよりよく示します。

モデルが改良された後、研究チームは絶滅したステラーカイギュウをモデルに追加し、この海洋哺乳類がケルプの森と生態系の反応にどのような影響を与えたかを調べます。

「ステラーカイギュウが加わったことで、まったく異なるタイプのケルプの森ができたという、より重要で驚くべき発見の一つです」と、研究論文の著者で、同アカデミーおよびネバダ大学ラスベガス校の博士研究員であるロクサーヌ・バンカー氏は述べた。「現代の森林はケルプが優勢であると考えられていますが、カイギュウの存在と上層部の捕食により、より多くの太陽光が海底に届き、ケルプと藻類のバランスがより取れていたと考えられます。」

この発見は、現在のケルプの森の状態を見るときに特に重要です。現在、ケルプの森は、ウニによる過剰な捕食だけでなく、汚染、ケルプの過剰採取、エルニーニョなどにより、著しく劣化しています。バンカー氏によると、ケルプの森に藻類が増えれば、ウニにさらなる食料源が与えられ、ケルプへの影響が軽減される可能性があるとのことです。

研究では、ステラーカイギュウが海草の樹冠で草を食んでいた頃は、海藻林全体がより回復力があったことも判明した。海藻林は、海洋温暖化や病気の流行による打撃を受けても、さらに健全だった。過去の海藻林はウニが優勢な森に変わる可能性が低く、より早く回復できた可能性があると研究は述べている。

研究者たちはこれを「海牛効果」と名付け、これが今日のケルプ保護の青写真となると述べている。

「私たちのモデルが試験区での実験を通じてさらに検証されれば、さまざまな介入の有効性をモデル化することで、ケルプの森の回復力をさらに高めることができるかもしれません」とループナリン氏は言う。「例えば、ケルプの林冠の上部の葉を選択的に収穫することで、ステラーカイギュウで失われた役割を再現することができます。」