光害が一部の静止海洋生物に悪影響を及ぼすことが示唆される
新たな研究により、夜間の人工照明が動かないイソギンチャクに有害な影響を及ぼすことが明らかになった。
「光害による共生イソギンチャクの破壊：褐虫藻と分子指標への非線形影響」と題されたこの研究は、『Science of the Total Environment』誌に掲載されており、プリンスエドワード島大学、プリマス海洋研究所、エクセター大学の共同研究である。
夜間人工照明（ALAN）の問題は急速に注目を集めています。しかし、ALANが様々な海洋生物にどのような影響を与えるか、特に他のストレス要因と相まってどのような影響を与えるかを十分に理解するには、依然として大きな研究のギャップが存在します。
これらの影響を理解するには、温暖化、酸性化、汚染といった海洋生物が直面している様々な圧力だけでなく、ALANの発生源が世界的に拡大していることも考慮する必要があります。実際、ALANは広範囲に広がりつつあり、明るい都市付近の海底の約76%が生物学的に重要な光害の影響を受けており、今後さらに拡大すると予測されています。
研究では、高レベルの ALAN がイソギンチャクに生息する共生藻類 (褐虫藻) と、イソギンチャクと藻類の両方が酸化ストレスに対処するのに役立つ酵素 (スーパーオキシドディスムターゼ) に重大な悪影響を及ぼすことが実証されました。
PMLの革新的な海洋夜間人工照明研究施設（MARLAN）と革新的な潮汐実験システムを統合することで、ウニにとっての自然光と潮汐条件を再現しました。これにより、イソギンチャクは実験的なALANレベルを導入する前に順応することができました。
自然条件と比較すると、ALAN に曝露されたイソギンチャクは、弱い ALAN (10 lx) 条件下では有意に高い褐虫藻数を示しましたが、強い ALAN (50 lx) 条件下では褐虫藻数は有意に減少しました。
10ルクスは日没時の光量にほぼ相当し、50ルクスは曇りの日の明るさに相当します。比較すると、明るいオフィス空間には約300～500ルクスが必要です。
これまでの研究では、様々な光スペクトルへの曝露後に褐虫藻が増加することが明らかになっていますが、より高いALAN強度（50ルクス）では増加が逆転し、対照レベルを下回る共生菌の数が劇的に減少しました。別の研究では、褐虫藻の成長速度は光強度の上昇とともに閾値まで増加し、その後減少することが示されています。
これらの研究は、閾値に達した後、光阻害と光合成装置の損傷が共生生物の減少と因果関係にあることを示唆しています。この最新の研究では光合成速度は測定されていませんが、ALANレベルが高い状態で褐虫藻が明らかに減少していることから、同様のメカニズムが働いていることが示唆されます。
低濃度のALANに曝露されたイソギンチャクは、対照群と比較してSOD濃度が低下しましたが、より高濃度のALANに曝露されたイソギンチャクでは、SOD濃度が350%も急激に上昇しました。イソギンチャクは白化の兆候を示していたため、研究チームはこれを、褐虫藻の数が対照群をはるかに下回るまでに減少し、それと並行してストレスに対処するためにSODが増加するという生理学的反応であると解釈しています。
