研究团队包括北里大学海洋生命科学学院讲师 Tsuyoshi Yasumoto、琉球大学农学院（全球环境研究所）Jun Yasumoto 助理教授、琉球大学理学院副教授 Takashi Nakamura、米乐m6官方网站地圈资源与环境研究部研究员 Mariko Iijima 以及地质信息研究部首席研究员井口亮。积石泻湖（※1）珊瑚礁沉积物磷（※2）：海水可交换磷酸盐EPS）。这项研究是由全球环境研究所进行的LINKAGE 项目（※3）作为环境部的一部分石石泻湖珊瑚群落监测调查（※4）的数据进行的。调查结果显示，沉积物中的磷越多，珊瑚的密度就越低，就越容易白化。另一方面，沉积物磷与马尾藻等海藻的增加呈正相关。这一发现从数值上评估了人类活动对珊瑚礁衰退的影响，并为应对陆地负担提供了重要知识。该研究成果将由Springer Nature发表“海洋生物技术”杂志于2025年3月5日（日本时间）。新闻发布会将于 2025 年 3 月 7 日在环境省国际珊瑚礁研究和监测中心（冲绳县石垣市）举行。
概览图
珊瑚礁在海洋生态系统中生物多样性特别高，在供应渔业资源、保护海岸线和作为旅游资源方面发挥着重要作用。然而，由于最近的气候变化、海洋温度上升和沿海开发，世界各地珊瑚礁的衰退变得更加严重。特别是在日本最大的珊瑚礁区积石泻湖，1998年海水温度升高导致大规模白化后，珊瑚群落不断衰退。除了海水温度之外，有人指出从陆地流入海洋的营养物质和有机物会对珊瑚生长造成负担，但没有方法定量检验这种影响，科学评估也很困难，因此陆上对策不足。因此，本研究的目的是阐明陆地养分负荷如何影响珊瑚群落。由于表层海水是流动的，很难在固定点进行评估，因此我们重点关注“海水中的可交换磷酸盐（EPS）”，这是一种在钙质沉积物中积累并溶解到海水中的磷酸盐。通过环境部珊瑚群落监测项目的持续调查，我们分析了珊瑚群落的属数、白化程度和藻类覆盖率之间的关系，并调查了陆源磷对珊瑚礁生态系统的影响。
在这项研究中，我们分析了日本最大的珊瑚礁区石成泻湖 31 个连续调查点的珊瑚群落密度（按属、漂白状态、藻类覆盖度和底部磷）之间的关系。此外，利用统计方法，我们计算了珊瑚群落变化变得明显的沉积物磷阈值。结果，在成年珊瑚中鹿角珊瑚（卫城），珠珊瑚（Hanayasai 珊瑚属），尖角藻银河（Tales属）与沉积物磷呈显着负相关，表明它们容易受到陆地活动的影响。另一方面，月季珊瑚（普通珊瑚）和滨珊瑚没有显着相关性（Polytes spp），表明对沉积物磷具有高耐受性。此外，在沉积物磷浓度较高的地点，珊瑚的白化率较高，尤其是“整体苍白”的珊瑚比例增加。另一方面，马尾藻的覆盖度与沉积物磷呈正相关，随着沉积物磷的增加，藻类也随之增加。此外，通过统计分析，我们计算了珊瑚群落数量迅速下降的沉积物磷阈值。银河（Thrifs 属），在最低阈值 027 μg/g 时确认密度下降，表明它可以成为对沉积物磷最高敏感性的重要指标。幼年珊瑚沉积物磷阈值（045±015μg/g）显着低于成年珊瑚（057±015μg/g），表明幼年珊瑚更容易受到沉积物磷的影响。
底泥磷的来源，在农牧业活跃的地区和养虾废水的沿海地区，有很多点远远超过阈值，因此可以推测人类活动对陆地的影响很大。来自陆地的磷供应导致石成泻湖底部磷的增加，导致细菌、微藻和微生物的增加，这表明它可能对珊瑚群落产生负面影响。
这项研究的结果非常新颖，因为它们定量地将陆地养分负荷与珊瑚群落的变化联系起来，预计底部沉积物磷将用作未来海岸管理和珊瑚礁保护的指标。通过对沉积物磷的持续监测，我们评估了陆基措施的有效性，为实施更有效的珊瑚保护措施提供了科学依据。我们目前正在建立陆地水的水文循环模拟模型，以阐明沉积物磷导致珊瑚群数量减少的详细机制，并了解沉积物磷的来源即河流和地下水（内陆水）通过河流和地下水（内陆水）流入海洋的营养物质的量。此外，成果还被石成泻湖自然恢复协议会的各利益相关者共享，并对减少对土地影响的努力产生了连锁反应，例如启动石垣市政府的“新三乡护林员”以及开始考虑在竹富町建立堆肥中心。未来，当地居民、相关企业、政府和研究人员有必要继续建立合作体系并推动旨在实现结合陆基措施和珊瑚礁保护的可持续当地产业的举措。
图 1 这显示了沉积物磷（EPS：μg/g）与按属的成年珊瑚群体数量之间的关系，并分析了沉积物磷的增加对特定珊瑚属的群体数量的影响。 (a) 与沉积物磷呈负相关的珊瑚属（浅蓝色框）。鹿角珊瑚（卫城），珠孔珊瑚（花屋彩珊瑚），尖角藻银河（Thrifs属）与沉积物磷浓度呈显着负相关。每张图都显示了一个统计计算的阈值（μg/g），超过该阈值珊瑚密度就会急剧下降。例如，银河属 027 微克/克，鹿角珊瑚该属的密度递减为069 μg/g。 (b) 不受沉积物磷影响的珊瑚属（浅绿色框）。月季珊瑚（普通珊瑚）滨珊瑚(Polytes sp)，与沉积物磷的相关性不具有统计学意义。滨珊瑚即使沉积物磷浓度较高，该属的密度也没有发生明显变化，表明其不易受沉积物磷的影响。 (c) 随着沉积物磷浓度的增加，健康、未漂白的珊瑚的比例减少，马尾藻的比例增加。
图 2 它显示了每个调查地点每个主要珊瑚属的成年和幼年珊瑚群的数量。条形图（按珊瑚属划分的珊瑚群落数量）显示了每个位置珊瑚群落的组成。红色圆圈表示沉积物磷 (EPS) 值较高的点，蓝色圆圈表示沉积物磷 (EPS) 值较低的点。在沉积物磷值高的地点，成年珊瑚和幼珊瑚的群体数量往往较小，而在沉积物磷值低的地点，群体数量往往较大。
论文标题：珊瑚减少与沿海钙质沉积物海水中的可交换磷酸盐有关，日本石成泻湖的证据
日文标题：石成泻湖的珊瑚衰退与沿海地区钙质沉积物中海水交换性磷酸盐之间的关系
已出版的杂志：
海洋生物技术
作者：安本淳[1]（琉球大学全球环境研究所），饭岛真理子[1]（米乐m6官方网站）井口亮[1]（米乐m6官方网站）、Takashi Nakamura（琉球大学）、Ryogo Takada（琉球大学）、Mina Hirose（Yasumoto）（Tropical Techno Plus）、Yuichi Iwasaki（米乐m6官方网站）、Tetsuo Hodaka（米乐m6官方网站）、Kanami Yasumoto（东京大学）科学），新城龙一[2]（琉球大学全球环境研究所）、Ryota Ide（北里大学）、Alice Yamazaki（北里大学）、Nanami Mizusawa（北里大学）、Yoshikazu Ohno（北里大学）、Jun Suzuki（米乐m6官方网站）、Shuugo Watanabe（北里大学）、Tsuyoshi Yasumoto※（北里大学）
[1]LINKAGE项目联合研究员
[2]LINKAGE 项目项目负责人
DOI：101007/s10126-025-10412-5
这项研究得到了日本学术振兴会 (JSPS) 环境研究补助金 (JPMEERF20194007、JPMEERF20221CN1)、日本学术振兴会 (JSPS) 和日本学术振兴会 (JSPS) 的部分支持。 20H03077、20H00653）、国立产业技术综合研究所/环境友好产业技术研究实验室（E-code）、地球环境研究所LINKAGE项目（RIHN14200145）、国立产业技术综合研究所该项目是在新能源产业技术综合开发机构（NEDO）的支持下进行的。