海洋酸性化がエゾアワビ幼生の発育に及ぼす影響

• 担当機関: （独）水産総合研究センター 東北区水産研究所
• 研究期間: 2008～2010
• 研究担当者: 高見秀輝; 中央水研; 北水研
• 発行年度: 2010
• 要約: 海水中のCO₂濃度を高精度で管理しながら、発育初期のエゾアワビを飼育する実験系を確立した。現代のCO₂レベル(大気平衡：約450ppm)および500-2000ppmのCO₂調整海水を用いて、受精卵から変態可能な被面子幼生に発達するまで飼育した。1500ppm以上のCO₂海水では、受精率および孵化率が低下した。幼生を孵化直後から75時間飼育した場合、1000ppm以上で幼殻の形成が不完全な個体の割合が増加した。
• 背景・ねらい: 化石燃料消費によって増加した大気CO₂のため、海洋の酸性化が進行している。海洋酸性化は石灰化生物の炭酸カルシウム合成を阻害することが考えられ、海洋の生態系や生物資源に深刻な影響を及ぼすことが懸念されている。本研究では、飼育技術が確立されているエゾアワビを用いて、精度の高い生物試験により、環境変動に脆弱な発育段階初期の石灰化生物に与える酸性化の影響を明らかにし、地球温暖化影響を回避するために超えるべきではない大気CO₂濃度レベルの評価に資する。
• 成果の内容・特徴: 国立環境研究所が開発した二酸化炭素添加装置を導入し、設定したCO₂濃度を維持しながらエゾアワビ幼生を流水飼育できる実験系を開発した。この実験系により海水中のCO₂濃度が大気平衡(約450ppm), 500, 1000, 1500, 2000ppmとなるように調整した海水でエゾアワビを受精卵から変態可能となった被面子幼生に発達するまで飼育した。その結果、受精率と孵化率は海水中のCO₂濃度1500ppm以上になると有意に低下した(図1)。孵化から75時間飼育した場合の幼生の死亡率はCO₂濃度による有意な差は認められなかったが(図2)、幼殻の形成が不完全なため殻内に軟体部を収縮して完全に引き込むことができない奇形個体(図3)の割合は、1000ppm以上で有意に増加した(図2)。幼生の幼殻を走査電子顕微鏡(SEM)で観察した結果、1000ppm以上では殻縁辺部に損傷が認められる個体が多かった(図4:B, C, E, F)。また、2000ppmでは殻縁辺部の構造が不規則になっており、薄皮状のめくれあがった殻が形成されていた(図4: C, F) 。

成果の活用面・留意点

• 海水中のCO₂濃度が1000ppm以上になると（CO₂の排出削減が進まないと約100年後に到達）エゾアワビの幼殻形成が阻害され、1500ppm以上では受精率、孵化率が低下することが明らかとなった。
• 実際の沿岸域のCO₂濃度は呼吸、光合成等の生物活動や水塊の移動などにより日周変動するため、海洋酸性化が沿岸海洋生物に与える影響をより詳しく評価するためには、このようなCO₂濃度の変動を考慮する必要がある。

• カテゴリ: 飼育技術