食物連鎖の各レベルと時間を通じた生態学的価値を定量化する南極生態系価値指数

なぜ南極海が私たち全員にとって重要なのか

南極を取り巻く海は遠く離れているように感じられますが、地球の気候を静かに調節し、他にはない独自の野生生物を支えています。気候変動や漁業の拡大がこの氷の最前線を変えつつある中で、科学者や政策決定者は、今日と未来の南極海で生態系にとって最も重要な領域がどこにあるかを緊急に把握する必要があります。本論文は、その重要度を測る新しい手法を提示し、南極の海域が特別な保護に値する生物学的「ホットスポット」である場所を示します。

凍った海で自然のホットスポットを探す

著者らは、南極生態系価値（AEV）指数を開発しました。これは海域ごとの重要性を単一のスコアで表すもので、生態系全体にとっての価値をとらえます。単一種に焦点を当てるのではなく、この指数は食物網の複数の重要レベルの情報を統合します：系を支える植物様の微細藻類（植物プランクトン）、それを摂食するオキアミ、底生魚、そして象徴的な2種のペンギン（コウテイペンギンとアデリーペンギン）です。最先端の地球システムモデルに、専門のオキアミ・魚類・ペンギンモデルを組み合わせて、それぞれの群集が南極周辺の海域でどれだけ密度や生産性が高いかを算出し、これらの層を正規化して合算することで、多くが同時にピークを示す場所を浮かび上がらせます。

ポリニヤ：氷の中の開放水域オアシス

中心的な知見の一つは沿岸ポリニヤの重要性の大きさです。ポリニヤは強い風によって開かれ、海氷が薄いか欠落する沿岸域の再発生する領域です。地域ごとの面積の7％未満にすぎないにもかかわらず、ポリニヤは周辺海域より31〜72％高いAEV値を含むことが多く、最も価値ある場所の大部分を抱えています。こうした開放水域の「オアシス」では、春に日光が早く届くため植物プランクトンの大発生が誘発されます。その生産力は上位へと連鎖します：オキアミは豊富な餌を見いだし、底生魚は沈降する有機物から利益を得て、ペンギンやその他の捕食者は餌や呼吸用の穴に安定してアクセスできます。指数は、多くの南極の生物学的ホットスポットがポリニヤの典型的な形成場所に集中していることを示しており、とくにロス海、東南極の一部、アムンゼン海などが挙げられます。

変わりゆく気候と移ろう食物網

これらのホットスポットがどのように変化するかを理解するため、研究チームは21世紀を通じて中〜高排出シナリオの下でAEV指数を予測しました。驚くべきことに、高価値域の広いパターンは比較的安定して残ります：沿岸域やポリニヤは重要性を維持する傾向があり、氷が薄くなることで日照が増え成長期が長くなり、多くの地域で総生産性がむしろ上昇します。しかし、その価値を支える種の構成は変わります。海水温の上昇と海氷の後退により、コウテイペンギンの生息条件は多くの地域で悪化し、コロニーは急減すると予測され、いくつかの拠点に限られる見込みです。アデリーペンギンはやや良好で、一部地域では安定または増加が予測される一方で、南極半島周辺や東南極の一部では減少が見込まれます。一方で、植物プランクトン、オキアミ、底生魚といった食物網の下位レベルは、しばしば指数への寄与を維持または増加させますが、アンコウ目のように底層水の温暖化で生息域を失う種もあります。

重要な場所を守るための指針

AEV指数はまた、既存および提案されている海洋保護区（MPA）がこれらの生態学的ホットスポットとどの程度一致しているかを明らかにします。ほとんどの地域で、「卓越した」領域の半分以上が現在または計画中のMPAに既に含まれており、とくにロス海保護区は現在および将来予測の両面で高価値域をよく網羅しています。しかし重要なギャップも残ります。東南極やアムンゼン海のいくつかの極めて価値の高いポリニヤは、保護境界の外にあり、濃密な食物網を抱え、気候変動下でも重要性を維持する可能性が高いにもかかわらず保護されていません。指数は生態系の健康の完全な尺度ではなく、クジラ、アザラシ、多くの魚類や鳥類はまだ含まれていませんが、複数の栄養段階にわたり南極生物が最も集中する場所を示す、強力なモデルに基づく地図を提供します。

南極の生命の未来にとっての意味

平易に言えば、本研究は南極沿岸の比較的小さな「オアシス」群が生態学的な重みの大部分を担っており、気候が温暖化してもこれらの多くが重要性を維持すると示しています。同時に、基礎的な生産性が高くてもコウテイペンギンのような上位捕食者は勢力を失う可能性があることを警告しています。複雑なモデル出力を単一の生態系価値指数に集約することで、この研究は政策決定者に対し、南極の食物網を維持するためにどの地域が最も重要かを明確かつ科学的に示す手段を提供します。特に東南極やアムンゼン海の主要ポリニヤ周辺でMPAを拡大・強化することが、この重要な極域生態系の長期的回復力にとって最大の違いをもたらす可能性が高いと示唆しています。

引用: DuVivier, A.K., Krumhardt, K.M., Landrum, L.L. et al. An Antarctic ecosystem value index to quantify ecological value across trophic levels and over time. Nat Commun 17, 3203 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69011-0

キーワード: 南極ポリニヤ, 海洋保護区, 南極海生態系, 気候変動の影響, ペンギンとオキアミの生息地