What ocean microbes reveal about the changing climate | Angelicque White

Translator: Joseph Geni Reviewer: Krystian Aparta

翻訳: Yoko Faulkner 校正: Eriko Tsukamoto

I'm a biological oceanographer.

私は海洋生物学者です

I have the absolute privilege of studying microbial lives

この立場を限りなく生かし 微生物の生態研究を

in the Pacific Ocean.

太平洋で行なっています

So we'll talk about microbes in a minute,

微生物については この後すぐに触れますが

but I first want to give you a sense of place,

皆さんにまずお伝えしたいのは 場所の感覚と

a sense of scale.

規模の感覚です

The Pacific Ocean is our largest, deepest ocean basin.

太平洋は地球上で 最も広く最も深い海盆です

It covers 60 million square miles.

総面積は約１億５千万平方キロメートルです

If you took all the continents and you put them together

地球上の大陸を全てつなぎ合わせ

in a little Pangaea 2.0,

現代版パンゲア大陸を形成すると

they'd fit snug inside the Pacific, with room to spare.

太平洋の中にすっぽり収まり なおも余裕があります

It's a massive ecosystem,

太平洋は巨大な生態系で

from the blues of the open ocean to the green of the continental margins.

青く見える外洋から 緑色の大陸縁辺まで網羅します

In this place,

私はこの場所で

I get to study the base of the food web:

食物連鎖の基部を支えるものを 研究しています

plankton.

プランクトンです

Now, in my research,

私の研究の中で

and really in the field of microbial oceanography as a whole,

というより 分野としての 海洋微生物学全体を通じ

there's a theme that has emerged,

あるテーマが浮上しています

and that theme is "change."

それは「変化」です

These microbial ecosystems are changing in real and measurable ways,

微生物の生態系で 現実に計測可能な形で変化が起きており

and it is not that hard to see it.

それは はっきりと見てとれるものです

Oceans cover 70 percent of our planet,

海は地球の７割を占めていますから

so ocean change is planetary change,

海の変化は すなわち地球の変化で

and it all starts with microbes.

それは微生物から始まります

Now, I have two vignettes to share with you,

今日お話しすることに関連して エピソードを２つ用意しています

and these are meant to be love stories to microbes.

微生物に捧げる 愛の物語のはずなんですが

But I'll be honest that there's an aspect of it

正直言いますと 中には

that's just a total bummer,

本当に悪さをするヤツもいます

and, beware, focus on the love.

でもいいですね 「愛」に注目していてください

Right? That's where I'm coming from.

それを今日お話ししに来たんです

So the first thing to know

まず知っていただきたいのは

is that the forests of the sea are microbial.

海の森は微生物で形成されていることです

And what I mean by that is that, by and large,

何が言いたいのかというと 大抵の場合

plants in the open ocean are microscopic,

外洋に生息する植物は微細なもので

and they are much more abundant than we realize.

私たちが思う以上にその数は豊富です

So I'm going to show you some mug shots of these organisms

ではここで その顔写真を いくつかお見せしましょう

that I've collected over the years.

私が何年もかけ集めたものです

These are the lowest rungs of the ocean food web.

これらの生物は海の食物連鎖の 最下層に属しています

These are tiny plants and animals

これらのちっぽけな植物や生物は

that come in a variety of shapes and sizes and colors and metabolisms.

形 サイズ 色は多様で 代謝作用もいろいろです

There are hundreds of thousands in a single milliliter of seawater.

わずか１ミリリットルの海水に 何十万もの微生物が生息しています

You are definitely swimming with them when you're in the ocean.

なので 海水浴のときは例外なく 微生物と一緒に泳いでいることになります

They produce oxygen, they consume CO2,

微生物は酸素を放出し 二酸化炭素（CO2）を吸収し

and they form the base of the food web

食物網の基盤となっており

on which every other form of ocean life is reliant.

他のあらゆる海洋生物が それに依存しています

Now, I've spent about 500 days of my scientific life at sea,

私は研究者としての生活のうち 約500日を洋上で

and a lot more in front of a computer or in the lab,

それ以上の日々を研究室や パソコンの前で過ごしてきました

so I feel compelled to tell you some of their stories.

ですから 皆さんに微生物について 話す義務がある気がしています

Let's start in the Pacific Northwest.

まずは太平洋岸北西部に 目を向けましょう

This place is green. It is beautiful.

ここは緑豊かで美しい場所です

These are blooms of phytoplankton that you can see from space

これは花咲く植物プランクトンを 宇宙から捉えた様子で

along the West Coast of the United States.

米国西海岸一帯に広がっています

It's an incredibly productive ecosystem.

驚くほど繁殖力が高い生態系です

This is where you go to salmon fish, halibut fish, whale watch.

ここにはサケやオヒョウ釣り ホエールウォッチングで人が集まり

It's a beautiful part of our country.

米国有数の美しい場所です

And here, for 10 years, among other things,

この場所で 10年ほど研究を行い 中でも特に

I studied the uplifting topic of harmful algal blooms.

元気がでそうなテーマ 有害藻類ブルームを研究しました

These are blooms of toxin-producing phytoplankton

有毒な植物プランクトンが開花して

that can contaminate food webs and accumulate in shellfish and fish

食物網を汚染し 魚類や甲殻類の体内に蓄積され

that are harvested for human consumption.

それが人の食用に捕獲されます

We were trying to understand why they bloom, where they bloom,

私たち科学者は 有害藻類ブルーム発生の 原因 場所 時期を理解しようと努め

when they bloom,

so we could manage these harvests

捕獲された魚などの品質管理をすることで

and protect human health.

人々の健康を守ろうとしました

Now, the problem is the ocean's a moving target

しかし問題がありました 海では目標が常に移動することと

and, much like some people in our lives, toxicity varies among the plankton.

人と全く同じで プランクトンにも 毒が強いもの そうでないものがあることです

(Laughter)

（笑）

Alright?

わかりますよね

So, to get around these challenges,

こういった問題を回避するため

we combined satellite remote sensing

衛星リモートセンシングと併せて

with drones and gliders,

ドローンやグライダー技術を使い

regular sampling of the surf zone

定期的に表層水の サンプル抽出を行い

and a lot of time at sea

洋上で多くの時間をかけました

in small boats off the Oregon coast.

オレゴンの海洋沖に浮かんだ 小型船上で過ごしたんです

And I don't know if many of you have had the opportunity to do that,

こんな経験をされた方が ここにいらっしゃるかわかりませんが

but it is not easy.

簡単ではないんです

[Even oceanographers get seasick]

［海洋学者も船酔いする］

Here's some poor students.

気の毒な学生たちを 見てやってください

(Laughter)

（笑）

I've hidden their faces to protect their identities.

素性がわからないよう 顔は隠しておきました

(Laughter)

（笑）

This is a challenging place.

きつい仕事場です

So this is hard-won data I'm about to talk about, OK?

そんな苦労を重ね 集めたデータです いいですね？

(Laughter)

（笑）

So by combining all of our data with our collaborators,

集めた全てのデータを 共同研究者と集計し

we had 20-year time series of toxins and phytoplankton cell counts.

20年分の毒物と植物プランクトンの 細胞計数を時系列にまとめました

And that allowed us to understand the patterns of these blooms

そのデータから藻類ブルームの 発生パターンを把握し

and to build models to predict them.

予測モデルを構築しました

And what we found

そこからわかったのは

was that the risk of harmful algal blooms was tightly linked to aspects of climate.

有毒藻類ブルームの発生リスクは 気候と密接な関係があることでした

Now when I say "climate," I don't mean weather day-to-day,

ここでの「気候」は 毎日のお天気のことではなく

I mean long-term changes.

長期的な変化を指します

These oscillations that you may have heard of --

こんな現象について 聞いたことがある方も多いでしょう

the Pacific Decadal Oscillation, El Niño --

例えば太平洋10年規模振動（PDO）や エルニーニョは

they usually bring warm, dry winters to this region,

通常 この地域に 乾いた暖冬をもたらしますが

but they also reduce the strength of the California Current,

同時に カリフォルニア海流の 勢力を弱めます

which runs from the north to the south along the Pacific Northwest,

これは太平洋北部を 北から南へ流れる海流で

and they warm the coastal ocean.

沿岸に暖流を送り込みます

These are the reds you're seeing in this plot,

この図の赤い部分がそれですが

warm anomalies,

異常な水温上昇が

strong positive indices of the PDO.

PDO現象の発生を 強く示唆しています

And when we have these changes in circulation

それから海流や気温に 変化があると

and changes in temperature,

the risk of harmful algal blooms is increased,

有毒藻類ブルームの 発生リスクが上昇するだけでなく

but also salmon recruitment has decreased,

同時に サケの繁殖数は減少し

and we see intrusions of invasive species like green crab.

ミドリガニといった侵略的外来種が 繁殖するようになります

So these are ecological and economic impacts of climate.

なので 気候の変化は生物学的にも 経済学的にも影響が出るのです

Now, if our models are right,

このモデルが正確だと仮定すると

the frequency and severity of these events are only going to get worse,

これらの現象の発生頻度と深刻度は 悪化の一途をたどるのみと見込まれ

right along with these warm anomalies.

異常な水温上昇を伴います

And, to illustrate that,

それを物語る例として

2014 was probably one of the worst harmful algal blooms in Oregon history.

オレゴンは2014年 史上最悪の 有害藻類ブルーム発生を経験しました

It was also the hottest year in the modern climate record at that time,

その年は 当時としては近代観測史上で 最高の平均気温も記録しましたが

that is until 2015,

それが2015年

2016,

2016年

2017, 2018.

2017年 2018年と続きました

In fact, the five hottest years in the modern climate record

実のところ 近代の観測記録史上で 最も気温の高かった５年というのは

have been the last five.

直近の５年なのです

That bodes really well for harmful algal blooms

有害藻類ブルームの発生には 好都合であっても

and poorly for ecosystem health.

健全な生態系維持にとり 不都合な話です

Now, you may not care about shellfish,

さて皆さんは甲殻類には 関心がないかもしれませんが

but these changes impact economically important fisheries,

これらの変化は 経済面で重要性の高い 水産業に影響を及ぼします

like crab and salmon,

例えばカニやサケの漁がそうで

and they can impact the health of marine mammals like whales.

またクジラなどの海洋哺乳類の 健康にも影響が及びます

And that might matter a little bit more.

その方がまだ関心が湧くでしょう

That might resonate.

気持ちに訴えるでしょうね

So, there's your doomsday tale for the margins of the Pacific.

太平洋の果てが舞台の 世界滅亡の物語ということです

Actually, these are really resilient ecosystems.

そうは言っても これらは 本当に回復力が高い生態系です

They can absolutely bounce back if we give them a chance.

チャンスさえ与えられれば 完全に復元だってできます

The point is not to ignore the changes that we're seeing,

大切なのは 目にしている変化から 目をそらさないことです

which brings me to my second vignette.

これが次のエピソードにつながります

I have since moved to the most remote island chain on our planet,

私はその後 地球上で最も人里離れた ハワイ諸島に拠点を移し

the Hawaiian Islands,

where I'm the new lead of a program called the Hawaiian Ocean Time-series.

「Hawaiian Ocean Time-series」という プログラムの主任となりました

And this is a program that for 31 years

この時系列研究プログラムでは 過去31年間

has made this monthly pilgrimage to a spot called Station ALOHA.

観測点「Station ALOHA」へ 毎月 航海に出かけています

It's in the middle of the Pacific Ocean,

この観測点は太平洋のど真ん中の

in the center of this vast, swirling system of currents

いくつもの海流が渦巻く中心で

that we call the North Pacific Subtropical Gyre.

私たちが北太平洋亜熱帯環流と 呼ぶ場所にあります

It's our largest ocean ecosystem.

そこは地球最大の海洋生態系で

It's four times the size of the Amazon rain forest.

アマゾン熱帯雨林の ４倍の規模があります

It is warm, in a good way.

いい意味で暖かく

It is blue water,

水は青く澄み

it's absolutely the type of place you want to dive in and swim.

思わず飛び込み 泳ぎたくなる 場所なのは間違いありません

You cannot do that off of research boats,

研究船からは飛び込めないんですが そのー

because, you know, sharks. Google it.

サメがいるんです ググってみてください

(Laughter)

（笑）

This is a beautiful place.

美しい場所です

And here, since October of 1988,

ここで1988年10月以来

generations of researchers have made these monthly pilgrimages.

何世代にもわたり 研究者たちが 毎月 観測点を訪れました

We study the biology, the chemistry, the physics of the open ocean.

研究分野は生物学 化学 外洋物理学です

We've measured the temperature from the surface to the seafloor.

海面から海底まで 温度の計測をしたり

We've tracked the currents, traced the waves.

海流を追跡して 波を追ったりしてきました

People have discovered new organisms here.

ここで新種生物も発見されました

People have created vast genomic libraries

大規模なゲノムライブラリーが 作られもしました

that have revolutionized

これは革命的なことで

what we think about the diversity of marine microorganisms.

海洋微生物の多様性に関する 考えを新たにさせてくれました

It's not just a place of discovery,

プログラムは 発見の場であるだけでなく

but the important part about time series

時系列の重要な側面は

are that they provide us a sense of history,

私たちに歴史感覚や事象の前後関係を 理解させてくれることです

a sense of context.

And in 30 years of data,

また30年分のデータから

it's allowed us to separate the seasonal change

季節変動を取り除き

and see the emergence of humanity's fingerprints

自然界に残される人間の足跡を 観測できました

on the natural world.

There's another iconic time series in Hawaii,

ハワイで観察した象徴的な時系列が もう一つあります

and that is the Keeling Curve.

それはキーリング曲線です

I hope you have all seen this.

ご覧になったことがあれば良いのですが

This time series has documented the rapid increase in carbon dioxide

この時系列では 大気中のCO2の 急激な上昇が記録されました

in the atmosphere.

It's not just the number, it's the rate of increase.

問題なのは値だけではなく その上昇率です

The rate of carbon dioxide increase in our atmosphere

このような大気中のCO2上昇率は

is unprecedented for our planet.

地球の歴史上 前例のないものです

And that has consequences for our oceans.

これは海にも重大な影響を及ぼしました

In fact, oceans absorb about 90 percent of the heat that's generated

温室効果ガス排出から放出される熱の 実に 90パーセントは

by greenhouse gas emissions

海に吸収されます

and about 40 percent of the carbon dioxide.

二酸化炭素の40パーセントも同様です

And we have been able to measure that at Station ALOHA.

Station ALOHAでは その観測に成功しています

Each one of these dots is a cruise.

この点は 各回の航海を示しており

It represents people's lives over 30 years trying to make these measurements,

30余年にわたり観測の試みをしてきた 科学者たちの生き様を物語るものです

and it took 30 years to be able to see this.

見えてくるまで30年かかりましたが

CO2 rises in the atmosphere,

CO2レベルの上昇は大気中でも

CO2 rises in the ocean.

海面でも確認されました

That's the red line.

赤線で示しています

A consequence of that

それにより起きたのは

is a fundamental change in the chemistry of seawater,

海水の化学構成に生じた 根本的な変化です

a decline in pH --

pHの減少です

pH is on a log scale,

pHは対数目盛りで

here's your blue line.

青線で示しています

So we've seen a 30 percent decline in pH in the surface ocean

海面表層においてpHが 30パーセント減少していることが

in this time series.

この時系列で確認されました

Now that has impacts for organisms that need to feed, build shells,

食料の摂取や殻の形成が必要な生物は この影響を受けており

that changes growth rates, metabolic interactions,

成長率や代謝的相互作用などに 変化が現れています

and it doesn't just impact plankton --

影響はプランクトンのみではなく

it impacts ecosystems as large as coral reefs.

珊瑚礁といった 大規模な生態系にも及びます

Now one of the things we've been able to show in this time series

さて この時系列から 説明できることの一つは

is this is just skimming the surface.

これは表層の状況に過ぎないことです

Increases in CO2 and a decline in pH

CO2の上昇とpHの減少は

are measured over the top 500 meters of the water column.

水柱の表層500メートルまでの域で 観測されています

I really find that to be profound.

これは非常に深刻なことだと 私は受け止めています

This is genuinely one of the most remote places on our planet,

この地は本当に 地球上で最も 人里離れた場所の一つなのに

and we've impacted the top 500 meters of the water column.

水柱の表層500メートルに 影響が’出ています

Now, these two things --

この二つのことー

harmful algal blooms, ocean acidification --

有害藻類ブルームと 海水の酸性化だけが

that's not all, of course.

全てを物語るわけでなく

You've heard of the rest:

ご存知の通り 他にも

sea-level rise, eutrophication, melting of the polar ice caps,

海面上昇 富栄養化 南極圏と北極圏での氷冠の融解

expansion of oxygen minimum zones, pollution, loss of biodiversity,

酸素極小層の拡大 環境汚染 生態多様性の損失

overfishing.

乱獲などの問題があります

It's hard for me to get a grad student --

大学院生の勧誘は至難の技です

you can see this pitch is a difficult one, right?

売り口上がこんなじゃ 学生も寄り付きませんよね？

(Laughter)

（笑）

(Sighs)

（ため息）

Again, I think these systems, these microbial ecosystems,

何度も言いますが これらの微生物の生態系には

are immensely resilient.

とても高い回復力があると思うのです

We just cannot go too far down this path.

ただ これ以上悪化の道を 辿るわけにはいかないんです

I personally believe that sustained observation of our oceans and our planet

個人的な意見ですが 海と地を持続的に観察することは

is the moral imperative for our generation of scientists.

現代の科学者に行動を起こさせる 道徳的要請のようなものです

We are bearing witness

私たちは

to the changes that are being inflicted upon our natural communities,

地球の自然界にもたらされた 変化の証人となっており

and by doing so,

そのことは私たちに

it provides us the opportunity to adapt and enact global change,

その気にさえなれば 世界を変革するための案を採択し

if we're willing.

法を制定する機会を与えてくれました

So the solutions to these problems are multitiered.

これらの問題の解決策は たくさんあります

It involves a portfolio of solutions,

例えば 解決策一覧の作成や

local change,

地域における変革から

but all the way up to voting for people who will protect our environment

さらには 環境保護に熱心な政治家に 票を投じること

on a global scale.

これを世界を挙げて実践するのです

(Applause)

（拍手）

Let's bring it back to the love.

愛に話を戻しましょうね

(Laughter)

（笑）

Microbes matter.

微生物は大切なものです

These organisms are small,

これらの生物は小さくて

abundant, ancient,

豊富で 古くから生息し

and they are critical to sustaining our population and our planet.

地球に住む人そして地球そのものの 存続に欠かせません

Yet we are on track to double our carbon dioxide emissions

にもかかわらず CO2排出量は 向こう50年のうちに

in the next 50 years,

今の２倍にまで上昇する勢いです

so the analogy that I use for that

なので 例えて言えば

is like we are eating like we're still in our 20s,

20代の時の食生活を

assuming there will be no consequences --

その影響を鑑みず 続けているようなものですが

but I'm a woman in her 40s,

私は四十路過ぎの女性なので

I know there are consequences for my fuel consumption. Right?

これが私の燃料消費に及ぼす 影響がわかっています

(Laughter)

（笑）

These oceans are very much alive.

海は本当に生きているのです

These ecosystems have not collapsed.

生態系はまだ崩壊していません

Well, except for the Arctic, we can talk about that.

いえ 北極は例外です その話をしてもいいんですが

(Laughter)

（笑）

But the sustained observations that I've shared with you today,

でも 今日お話しした 継続的な観察という

the work of generations of scientists,

何世代もの科学者たちによる献身が 気づかせてくれたのは

are pointing us to take better care of our oceans

海にもっと注意を向けることや

and to nurture the microbes that sustain us.

地球存続の助けとなる微生物を 育んでいく大切さです

And on that note,

それに関連して

I want to end with a quote from one of my heroes,

私が英雄と呼ぶ一人である ある方の言葉を引用します

Jane Lubchenco.

ジェーン・ルブチェンコです

And this slide is appropriate.

このスライドにぴったりな言葉で

Jane has said that the oceans are not too big to fail,

「海は大きすぎるからといって 破壊されないわけでもないし

nor are they too big to fix,

修復不可能なわけでもないが

but the oceans are too big to ignore.

大きすぎるからこそ 見逃すわけにはいかないのです」と

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

（拍手）