南極岩石下層潮汐群集の生物多様性と氷河融解プロセスとの関係

Biodiversity of an Antarctic rocky subtidal community and its relationship with glacier meltdown processes.

• Nelson Valdivia
• Ignacio Garrido
• Paulina Bruning
• Andrea Piñones
• Luis Miguel Pardo

抄録

氷河の融解は、西南極半島における気候変動への主要な環境応答である。しかし、このプロセスが地域の生物多様性に与える影響については、まだ十分に理解されていない。ここでは、キングジョージ島のFildes Bayにおいて、氷河からの距離（数km）と深さ（水深5～20m）によって定義される2つの環境勾配にまたがって、種が豊富な海産潮下生物群集（消費者と一次生産者）の多様性と構造を分析した。海水の濁度の空間的に広範な記録、高周波の温度と塩分のデータ、および大型底生生物の吸引浚渫サンプルを分析した結果、生物多様性、氷河の影響、および水深の間に非線形で機能的なグループ依存性の関連性があることが明らかになった。濁度は浅い海域と氷河近傍でピークを迎えた。一方，温度や塩分濃度は，基準地と比較して氷河近傍でわずかに低下した。濁度の空間パターンによると、消費者の種の豊富さは、浅い水域と氷河付近で最も低くなっていた。また、シャノンの多様性は、水深を越えて氷河の近くで有意に減少した。さらに、消費者と一次生産者の群集構造の空間的変動は、氷河距離と深さの両方に依存していた。これらの結果は、氷河融解が多様性や群集構造に大きな影響を与えることを示唆している。したがって、氷河融解の加速は、この生態系の生物多様性に大きな影響を及ぼす可能性がある。

Glacier meltdown is a major environmental response to climate change in the West Antarctic Peninsula. Yet, the consequences of this process for local biodiversity are still not well understood. Here, we analyse the diversity and structure of a species-rich marine subtidal macrobenthic community (consumers and primary producers) across two abiotic environmental gradients defined by the distance from a glacier (several km) and depth (between 5 and 20 m depth) in Fildes Bay, King George Island. The analysis of spatially extensive records of seawater turbidity, high-frequency temperature and salinity data, and suction dredge samples of macrobenthic organisms revealed non-linear and functional group-dependent associations between biodiversity, glacier influence, and depth. Turbidity peaked in shallow waters and in the nearby of the glacier. Temperature and salinity, on the other hand, slightly decreased in the proximity of the glacier relative to reference sites. According to the spatial pattern in turbidity, species richness of consumers was lowest in shallow waters and near to the glacier. Also, Shannon's diversity of consumers significantly decreased in the nearby of glacier across depths. Moreover, the spatial variation in community structure of consumers and primary producers depended on both glacier distance and depth. These results suggest that glacier melting can have significant effects on diversity and community structure. Therefore, the accelerated glacier meltdown may have major consequences for the biodiversity in this ecosystem.

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