赤潮は赤潮とも呼ばれます。現代の科学技術は赤潮の原因を説明できますか?

赤潮は赤潮とも呼ばれます。海中のプランクトンの爆発的かつ急速な増殖により海水が異常な色に変化する現象。川や湖で起こる同様の現象は、通常、水ブルームまたは藻類ブルームと呼ばれます。赤潮はすべてが赤いわけではありません。プランクトンの種類によって海水の色は異なります。赤潮とは、さまざまな色の潮の総称です。過剰な栄養分は藻類の大量繁殖を招き、その結果生じる低酸素状態が赤潮の主な原因となります。次は興味深い歴史エディターが詳しく紹介しますので、見てみましょう！

赤潮の発生

プランクトン

いわゆる海洋プランクトンとは、運動器官が発達しておらず、遊泳能力がないか弱い、水層に浮遊し、水流に乗って移動する海洋生物の一種です。

このうち、自らの光合成により海水中の無機化合物を生物の代謝に必要な有機化合物に変換できるものを植物プランクトンといい、その能力を持たず、つまり植物プランクトンを餌として利用しなければならないものを動物プランクトンといいます。予備統計によると、世界の海洋には赤潮を引き起こす可能性のあるプランクトンが180種以上存在し、そのうち63種が中国のプランクトンリストに掲載されている。

赤潮を形成するプランクトンには別名があり、よく「赤潮生物」と呼ばれています。赤潮生物として知られるプランクトン63種のうち、珪藻類が24種、渦鞭毛藻類が32種、シアノバクテリアが3種、黄金藻類が1種、クリプト藻類が2種、原生動物が1種含まれます。中国には、赤潮データが記録されている赤潮生物が 25 種存在します。

残りの38種は中国海域に分布しているが、赤潮はまだ発生していない。したがって、赤潮は必ずしも赤潮生物が分布する海域で発生するわけではなく、その密度が海域の水の色を変えるほどのレベルに達するかどうかによって決まります。

人間の活動

近代化学および農業生産の急速な発展と沿岸地域の人口増加により、大量の産業廃水、農業廃水、生活排水が海洋に排出され、そのかなりの部分が処理されずに直接海洋に排出されているため、沿岸地域や港湾の富栄養化がますます深刻化しています。

同時に、沿岸開発の増加と海洋養殖の拡大は、海洋生態環境と養殖業自体の汚染問題も引き起こし、海運業の発展は、有害な赤潮外来種の導入を招き、地球規模の気候変動も赤潮の頻発を招いています。海洋養殖業自体の汚染も赤潮を誘発する要因の一つです。

赤潮は世界的な公害であり、米国、日本、中国、カナダ、フランス、スウェーデン、ノルウェー、フィリピン、インド、インドネシア、マレーシア、韓国など、30以上の国と地域で頻繁に発生しています。まず、赤潮の発生は海洋の正常な生態学的構造を破壊し、それによって海洋における正常な生産プロセスも破壊し、海洋生物の生存を脅かします。

第二に、一部の赤潮生物は粘液を分泌し、それが魚、エビ、貝類などの生物のえらに付着して呼吸を妨げ、窒息や死を引き起こします。毒素を含む赤潮生物は、海洋生物が摂取すると中毒や死を引き起こす可能性があります。人間が毒素を含む魚介類を摂取した場合にも同様の結果が起こる可能性があります。

第二に、赤潮生物が大量に死滅すると、その死骸の分解過程で海水中の溶存酸素が大量に消費され、酸素欠乏環境が引き起こされ、大量のエビや貝類が死滅する。

全国の沿岸水産養殖業が急速に発展し、特にエビ養殖産業が活況を呈しています。また、深刻な自己汚染問題も引き起こしました。エビ養殖では、大量の配合飼料と新鮮な生き餌を人工的に与えます。飼育技術が古く不完全なため、餌の量が多すぎることが多く、池に残留する餌が増え、飼育水の水質が深刻に汚染されます。

一方、エビ養殖池は毎日水を抜いて水を入れ替える必要があるため、毎日大量の汚水が海に排出されます。これらの水には大量の餌の食べ残しや排泄物が含まれており、アンモニア態窒素、尿素、尿酸などの窒素含有化合物が海水の富栄養化を促進します。これは赤潮生物にとって適切な生物学的環境を提供し、特に赤潮が発生しやすい高温、蒸し暑く風のない条件下では、赤潮生物の増殖を促進します。これは、海洋養殖自体によって引き起こされる汚染も赤潮の発生頻度を増加させていることを示しています。

海水の富栄養化

海水の富栄養化は、赤潮発生の物質的基礎であり、主な条件です。

都市部の産業廃水や家庭排水が大量に海に排出されるため、水域の栄養分が濃縮され、海の富栄養化を引き起こします。この時期、水域中の窒素、リンなどの栄養塩、鉄、マンガンなどの微量元素、有機化合物の含有量が大幅に増加し、赤潮生物の大量繁殖を促進します。赤潮の検出結果から、赤潮が発生した海域の水は深刻な汚染と富栄養化が進んでいることが分かりました。窒素やリンなどの栄養素が基準をはるかに上回っています。

研究により、産業廃水に含まれる特定の金属が赤潮生物の増殖を促進する可能性があることがわかっています。海水に鉄キレート剤を 3 mg/dm3 未満、マンガンキレート剤を 2 mg/dm3 未満添加すると、赤潮生物である渦鞭毛藻類と真正渦鞭毛藻類の増殖率が最大になります。逆に、鉄とマンガン元素のない海水では、最適な温度、塩分、pH、基本的な栄養条件下でも、個体群密度は増加しません。

第二に、一部の有機物は赤潮生物の急速な増殖も引き起こします。無機栄養素を使用して単純な裸の渦鞭毛藻を培養した場合、成長は明らかではありませんが、酵母エキスを添加すると、成長が顕著になります。土壌抽出物とビタミンB12を添加すると、明るい裸の渦鞭毛藻が特によく成長します。

海水温

水文気象や海水の物理的・化学的要因の変化が赤潮の重要な原因です。

海水温は赤潮発生にとって重要な環境要因であり、20～30℃が赤潮発生に適した温度範囲です。科学者たちは、1週間以内に水温が2℃以上急激に上昇すると赤潮の前兆となることを発見した。

塩分濃度の変化など海水中の化学的要因も、生物学的要因である赤潮生物の大量増殖を促進する原因の一つです。赤潮は塩分濃度が 26 ～ 37 のときに発生する可能性が高くなりますが、海水塩分濃度が 15 ～ 21.6 のときにサーモクラインおよびハロクラインが発生する可能性が高くなります。熱塩性傾斜の存在は、赤潮生物の集合に条件を提供し、赤潮を容易に誘発する可能性があります。

流出、湧昇、水塊、海流の収束により、海底の栄養素が上層に上昇し、沿岸水域で高度な富栄養化を引き起こします。栄養塩含有量が急激に上昇し、珪藻類が大量に繁殖します。これらの珪藻類の過剰な増加、特に骨格珪藻類の密集は、しばしば赤潮を引き起こします。

これらの珪藻は夜光虫に豊富な餌を与え、夜光虫が急速に増殖してピンク色の夜光虫赤潮を形成します。監視データによると、赤潮が発生する時期は、海域が乾燥して雨が多く、天候が高温多湿で、水温が高く、風が弱く、潮の流れが遅い場合が多い。

海洋養殖

海洋養殖業自体の汚染も赤潮を誘発する要因の一つです。

自然要因

自然要因も赤潮の重要な原因です。赤潮の頻発には、人為的要因のほか、緯度、季節、海流、海域閉鎖の程度などの自然的要因も関係しています。