Large scale mapping of marine pollution risk using seabirds as a standardized sampling device

• Project/Area Number: 19H01157
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 綿貫 豊 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (40192819)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 依田 憲 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (10378606) ; 石塚 真由美 北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (50332474) ; 力石 嘉人 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (50455490) ; 高田 秀重 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70187970)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥44,720,000 (Direct Cost: ¥34,400,000、Indirect Cost: ¥10,320,000); Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2022: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000); Fiscal Year 2021: ¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000); Fiscal Year 2020: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000); Fiscal Year 2019: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
• Keywords: 海洋汚染 / バイオロギング / 海洋環境 / 水銀 / POPs / 栄養段階 / ストレス指標 / 海洋重要海域 / 安定同位体比 / 残留性有機汚染物質 / 残留性汚染物質 / 海洋生態系 / 生体影響 / 生態影響 / 安定同位体 / 環境化学 / 海洋生態系変動 / ストレス / リスクマップ / 汚染リスク

Outline of Research at the Start

大気・海流により拡散する汚染物質は深刻な問題である。しかし，従来の手法による広範囲の汚染物質測定は現実的ではない。海鳥は生物学的ホットスポットで採食し，食物連鎖により汚染物質を体組織に濃縮して繁殖地に戻る。本研究は，海鳥の多数個体の移動を通年追跡し、その体組織の汚染物質濃度を個体の利用場所に関連づけることで生物多様性・資源保全に資する，広域スケールの汚染マップを作る。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は海鳥の季節ごとの利用海域と汚染物質取り込みを反映する様々な体組織の汚染物質濃度を紐づけることで、太洋レベルの海洋汚染マップを作成する技術の開発を狙いとするものである。本年度は、補足的な野外調査と追加の化学分析を行い、メンバー会議、国際会議と国内学会で成果発表と取りまとめを行なった。まず、4月に昨年再捕獲できなかった個体のうち４個体を再捕獲し、データロガーを回収、体組織採取し、位置データの解析と化学分析を進めた。その後、全個体の位置データの解析を再検討して越冬場所の特定を行うとともに、アミノ酸別窒素安定同位体比の追加分析を実施した。特に、2年連続追跡した40数個体に着目して詳細な解析を行い、多くの個体は比較的狭い同じ場所で毎年越冬するが一部の個体は場所を変えること、水銀濃度は個体間では大きな差があったが越冬場所を変えなかった個体では年間で差がないこと、変えた個体では年間で水銀濃度の差があること、尾脂腺ワックス中のPOPsでは1年後には同一個体の濃度が上昇していることを見出した。尾脂腺ワックスのPOPs濃度は繁殖開始後の春の個体よりも繁殖海域で長期間過ごしたのちの秋の個体の方が高く、日本周辺での暴露の高さがうかがわれるとともに、サンプリング時期を補正して比較すると、南シナ海で越冬した個体のワックス中POPs濃度は他海域で越冬した個体より高いという水銀汚染と同じ海域間の傾向が見られた。これらの情報を統合し、本研究のオオミズナギドリ標本では栄養段階が水銀濃度に与える影響は認められなかったので、性差のみ補正する手法を開発した。また、本研究で観察した範囲では尾羽の水銀濃度はコルチコステロン、尾羽のフォルトバー（傷）、翌年の繁殖に影響しないことがわかったので、本研究の結果からストレスマップを作成することはせず、水銀汚染の海域による差を示すマップを作成した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] オオミズナギドリにおける血球と羽根の水銀濃度 (2024)
  • Author(s): 岩崎真由・安積紗羅々・石塚真由美・池中良徳・綿貫豊
  • Journal Title: 日本鳥学会誌 Volume: 73
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mercury Content of Feathers of Three Individuals of Streaked Shearwaters (2023)
  • Author(s): 岩崎真由・安積紗羅々・石塚真由美・池中良徳・国末達也・綿貫豊
  • Journal Title: Journal of the Yamashina Institute for Ornithology Volume: 55 Issue: 2 Pages: 123-130
  • DOI: 10.3312/jyio.55.123
  • ISSN: 1348-5032, 1882-0999
  • Year and Date: 2023-12-25
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Exhausted with foraging: Foraging behavior is related to oxidative stress in chick-rearing seabirds (2021)
  • Author(s): Koyama Shiho、Mizutani Yuichi、Yoda Ken
  • Journal Title: Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology Volume: 258 Pages: 110984-110984
  • DOI: 10.1016/j.cbpa.2021.110984
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Consistency of mercury concentrations in tail feathers of Streaked Shearwaters. (2024)
  • Author(s): Odagiri H, Azumi S, Ikenaka Y, Ishizuka M, Chikaraishi Y, Takada T, Yoda Y, Thiebot J.-B., Watanuki Y
  • Organizer: PSG Annual Meeting, Seattle, 2024, 2, 20-24 (Oral)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Feather mercury of a pelagic seabird can be useful indicator of marine pollution. (2023)
  • Author(s): Odagiri H, Watanuki Y, Iwasaki M, Azumi S, Thiebot J-B, Takada H, Ishizuka M, Ikenaka Y, Chikaraish Y, Yoda K
  • Organizer: W5 PICES 2023 Annual Meeting, 20 Oct Sep, Seattle, USA, Oral
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 海鳥による地球規模化学物質汚染の監視 (2023)
  • Author(s): 高田秀重，山下麗，水川薫子，綿貫豊
  • Organizer: 海洋学会秋大会シンポジウム京都大学2023年 9 月 28 日
• [Presentation] 同一個体の尾腺ワックス分析による渡り鳥の繁殖地および越冬地における汚染物質曝露の解明 (2023)
  • Author(s): 二瓶玲香，柏田文美佳，水川薫子，安積紗羅々，綿貫豊，高田秀重
  • Organizer: 海洋学会秋大会シンポジウム京都大学2023年 9 月 28 日
• [Presentation] オオミズナギドリの追跡からわかった水銀汚染マップ：性と栄養段階のバイアス (2023)
  • Author(s): 小田桐光李・岩崎真由・安積沙羅々・Thiebot J-B・高田秀重・石塚真由美・池中良徳・力石嘉人・依田憲・綿貫豊
  • Organizer: 海洋学会2023年秋大会 京都 9月28日
• [Presentation] Geographical difference of mercury pollution across seas in the western tropical-subtropical Pacific shown by a pelagic seabird (2022)
  • Author(s): Watanuki Y, Iwasaki M, Azumi S, Takada H, Ishizuka M, Ikenaka Y, Chikaraish Y, Yoda K
  • Organizer: PICES 2022 Annual Meeting, 23 Sep 2022 Busan, Korea, Oral
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] オオミズナギドリの換羽と羽根の水銀濃度 (2022)
  • Author(s): 岩﨑真由・安積紗羅々・石塚真由美・池中良徳・国末達也・綿貫豊
  • Organizer: 日本鳥学会大会
• [Book] 海鳥と地球と人間 (2022)
  • Author(s): 綿貫豊
  • Total Pages: 288
  • Publisher: 築地書館
  • ISBN: 9784806716297
• [Funded Workshop] Bio-indicators of meso to global scale marine pollution: techniques for integration and standardization Workshop 5: BIO/MEQ PICES 2023 Annual Meeting 20 Oct 2023 Seattle (2023)