Seasonal dynamics of macroalgal dominance and its ecological impacts on coral reefs in Mangadu, Palk Bay, India

海底を、活気ある水中都市として想像してみてください。健康な近隣地域では、建物は生きたサンゴでできており、色鮮やかで複雑な形をして、魚たちの住処を提供し、海岸を守っています。しかし、時としてこの都市は、異なる種類の住人に直面することがあります。それは海藻です。海藻は海における自然の一部であり、水を浄化し食物を提供する巨大な浮遊スポンジのような役割を果たしますが、時には成長しすぎて、すべてを飲み込んでしまうことがあります。これは「大型藻類優占（macroalgal dominance）」と呼ばれます。これは、雑草が成長しすぎて花を窒息させ、本来そこにいるべき植物を追い出し、日光を遮ってしまう庭のようなものです。科学者たちがこれを研究するのは、海藻が支配的になると、サンゴの都市が病気になり、（白化して）白くなり、最終的には死滅して、水中近隣地域が空っぽで灰色の状態になってしまうからです。大きな疑問は、なぜ時として海藻が勝利するのか、そして海藻が勝利したとき、サンゴには何が起きるのかということです。

この論文は、インド南東部パルク湾のマンガドゥと呼ばれる場所で起きている、まさにそのドラマを深く掘り下げています。アンナマライ大学とマドゥライ・カマラジ大学の研究チームは、水中探偵として、異なる種類の海藻（緑、茶、赤）がどのように侵入し、1年をかけてサンゴ礁を乗っ取っていくかを追跡しました。彼らは、季節（夏、モンスーン、冬など）によって誰が支配権を握るのかが変わるのか、そして海藻の成長がサンゴの健康にどのように影響するのかを知りたいと考えました。彼らは、海藻がただそこに座っているのではなく、積極的にサンゴとスペースを奪い合い、日光を遮り、サンゴを苦しめる低酸素状態を作り出していることを発見しました。研究は、ボートのアンカー投下や特定の海藻の養殖といった人間の活動が問題を悪化させ、バランスの取れた生態系を海藻優占の状態へと変えていることを示唆しています。

スペースを巡る水中の戦い

物語は、豊かな海洋生物で知られるインドの沿岸部、マンガドゥから始まります。ここで研究者たちは、「ベルト・トランセクト（帯状調査法）」、つまり海底に敷かれた長いメジャーのようなものを設置し、その沿いに正方形の枠（クアドラット）を置いて、そこに何が住んでいるかを数えました。彼らは、2024年6月から2025年5月にかけて、夏、プレ・モンスーン、モンスーン、ポスト・モンスーンの各季節を網羅するように、年に4回これを行いました。

彼らが発見したのは、「雑草戦争」における明確な季節の変化でした。海底は静止しているのではなく、天候とともに変化していました。

• モンスーンの間： 緑藻類（Chlorophyta）が主導権を握り、海藻被度の約66%を占めました。それはまるで、リーフを押し寄せる緑の潮流のようでした。
• 夏とプレ・モンスーンの間： 茶藻類（Phaeophyta）が台頭し、それぞれ52%と61%の被度で支配しました。
• 紅藻類（Rhodophyta）： これらは敗北者であり、わずかな数（決して6%を超えない）しか現れず、主に静かでエネルギーの低い場所に隠れていました。

2つの特定の種が主なトラブルメーカーでした。Caulerpa sedoides（緑藻の一種）は最も一貫した勝者であり、年間を通じて大量に現れ、モンスーン期には39%の被度に達しました。Sargassum wightii（タフな茶藻）は夏のチャンピオンであり、水温が高くエネルギーに満ちた時期に繁栄し、36.5%の被度に達しました。

侵略の重み

単に海藻がどれだけのスペースを覆っているかだけでなく、それがどれほど重いかも重要でした。研究者たちは、海藻の「バイオマス（生物量）」がどれだけ積み上がっているかを見るために、海藻の重さを量りました。その結果、**ポスト・モンスーン（季節風後）**が成長のピークであることが分かりました。

• 海藻の湿重量は、ポスト・モンスーンに7.82 kg/m²という高値に達しました。
• 水分を取り除いた後の実際の固形物である乾重量は、同じ時期に1.98 kg/m²でした。

これは、モンスーンの激しい雨の後、水が栄養分に富み、海藻の爆発的な成長を促すスーパーチャージされた肥料のように機能したことを示唆しています。

サンゴの苦闘

物語の中で最も懸念される部分は、サンゴに何が起きたかです。海藻が成長するにつれ、サンゴは苦しみました。

• 海藻の被度が最高値の**62%に達した夏には、生きたサンゴの被度は約34%**に低下しました。
• 海藻は重い毛布のように作用し、サンゴが生き残るために必要な日光を遮りました。
• また、海藻は「低酸素マイクロ環境（hypoxic microenvironments）」、つまり夜間に非常に酸素が少ない微小な水域を作り出しました。これは、サンゴを窒息させるようなものです。
• SargassumやHalimedaのような一部の海藻は、物理的にサンゴに接触し、サンゴの組織を退縮させ、死に至らしめました。

興味深いことに、データは、サンゴの白化（ストレスによりサンゴが白くなる現象）が、モンスーンおよびプレ・モンスーンの時期（約19.69%と16.83%）に最も高かったことを示しており、白化を引き起こすストレス要因は、単なる海藻による物理的な圧迫とは異なり、水温や化学的な変化に関連している可能性を示唆しています。

なぜこのようなことが起きているのか？

論文は、自然と人間の活動の両方に原因を求めています。

1. 栄養過多： 水の化学組成は季節とともに変化しました。モンスーンの前、水には窒素やリンなどの栄養分が高レベルで存在していました。これは、芝生に肥料をまくようなものです。これによって、雑草（海藻）が花（サンゴ）よりも速く成長してしまいます。
2. 人間による攪乱： 研究者は、ボートがアンカーを下ろしたり、浅瀬を移動したりすることで砂が巻き上げられることに注目しました。これはサンゴを傷つけ、海藻が容易に根を下ろせる空白地帯を作り出します。
3. 養殖： この地域は、Kappaphycus alvareziiと呼ばれる特定の紅藻の養殖で知られています。これは地元の漁師には役立ちますが、論文は、この養殖と、通常海藻を食べる魚の乱獲が、自然のバランスを崩していると示唆しています。海藻を抑制するはずの魚がいなくなり、養殖された海藻が逃げ出したり環境を変えたりすることで、野生の海藻が支配的になる状況を生んでいます。

結論

研究は、マンガドゥのリーフが、サンゴ主導の都市から海藻主導の都市へと移行していると結論付けています。データは明確なつながりを示しています。水が栄養豊富になり、人間による攪乱が増えると、海藻が勝利します。著者らは、介入が行われない限り、これが「負のフィードバックループ」を生み出すと述べています。サンゴが死ぬことで空き地が残り、そこを海藻が即座に埋めてしまうため、新しいサンゴが再び成長することがさらに困難になるのです。

この論文は、問題を解決したと主張しているわけではありませんが、警鐘を鳴らしています。リーフを救うためには、海藻の養殖を管理し、ボートによるリーフへのダメージを防ぎ、海藻を食べる魚を保護する必要があると示唆しています。これらのステップを踏まなければ、マンガドゥの水中都市は、活気あるサンゴの家ではなく、静かな緑の荒野になってしまうリスクがあります。