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陸域負荷の実態解明を基盤としたサンゴ礁保全に関する研究

Research Project

Project/Area Number 22KJ3179
Project/Area Number (Other) 21J01671 (2021-2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2021-2022)
Section国内
Review Section Basic Section 64020:Environmental load reduction and remediation-related
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

飯島 真理子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsサンゴ / 蓄積型栄養塩 / 重金属 / 骨格形成 / 陸域負荷 / 底質 / メタゲノム
Outline of Research at the Start

陸域負荷が大きい海域でサンゴの生育が良好な場所は存在しないが,その因果関係は明らかにされていない。従来では表層海水のみ注目されていたが,リン酸塩のCaCO3に対する高い吸着性を申請者が見出し,熱帯亜熱帯に一般的な石灰質の底質に陸域由来のリン酸塩が蓄積している実態が明らかになりつつある。
本研究では「陸域負荷がサンゴの生育に及ぼす影響の実態解明」を目的とし,[研究課題1]リン酸塩が稚サンゴの骨格形成に及ぼす影響の分子機構の解明,[研究課題2]蓄積型栄養塩をはじめとする陸域負荷のより詳細な実態解明,[研究課題3]底質に含まれる稚サンゴに対して急性毒性を有する物質の探索などの分析の3課題を実施する。

Outline of Annual Research Achievements

本課題は,これまでに明らかにしてきたサンゴ稚ポリプの骨格形成をリン酸塩が直接阻害すること,石灰質の底質にリン酸塩が吸着し,蓄積している蓄積型栄養塩という知見を元に,「陸域負荷がサンゴの生育に及ぼす影響の実態解明」を目的とし,[研究課題1]リン酸塩が稚サンゴの骨格形成に及ぼす影響の分子機構の解明,[研究課題2]蓄積型栄養塩をはじめとする陸域負荷のより詳細な実態解明,[研究課題3]底質に含まれる稚サンゴに対して急性毒性を有する物質の探索などの分析の3課題を実施した。
沖縄県本島の市街地や農地が多く,地下水・湧水や河川などの陸域負荷が大きいと想定される地点や比較的人口の少ない陸域負荷が小さいと想定されるさまざまな沿岸域で採取した石灰質の底質に吸着している蓄積型栄養塩の測定を行い,陸域負荷の大きい地点で非常に高濃度のリン酸塩が吸着・蓄積していることが明らかになった。底質を用いたサンゴ稚ポリプ飼育実験では,蓄積型栄養塩の濃度が高い地点の底質共存下で飼育すると骨格形成が阻害され,生残率が低下した。また飼育実験により,形態観察では影響が確認できなかった低濃度においてRNA-seq解析でリン酸塩負荷による発現遺伝子への影響が見られた。石灰質の底質から溶出してきた銅や亜鉛,アルミニウムや鉄などの急性毒性物質を及ぼす可能性がある物質について,サンゴ稚ポリプへの添加実験を行い慢性毒性の影響が見られた。
本課題により明らかになったサンゴへ影響を及ぼす物質の起源の探索を行うことで陸域負荷低減対策の一助となるであろう。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Metagenomic analysis of the microbial communities and associated network of nitrogen metabolism genes in the Ryukyu limestone aquifer2024

    • Author(s)
      Maruyama Rio、Yasumoto Ko、Mizusawa Nanami、Iijima Mariko、Yasumoto-Hirose Mina、Iguchi Akira、Hermawan Oktanius Richard、Hosono Takahiro、Takada Ryogo、Song Ke-Han、Shinjo Ryuichi、Watabe Shugo、Yasumoto Jun
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-024-54614-8

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effective use of farmland soil samples for N and O isotopic source fingerprinting of groundwater nitrate contamination in the subsurface dammed limestone aquifer, Southern Okinawa Island, Japan2023

    • Author(s)
      Hermawan Oktanius Richard、Hosono Takahiro、Yasumoto Jun、Yasumoto Ko、Song Ke-Han、Maruyama Rio、Iijima Mariko、Yasumoto-Hirose Mina、Takada Ryogo、Hijikawa Kento、Shinjo Ryuichi
    • Journal Title

      Journal of Hydrology

      Volume: 619 Pages: 129364-129364

    • DOI

      10.1016/j.jhydrol.2023.129364

    • Related Report
      2023 Annual Research Report 2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of Phosphate on Coral Skeletons and Introduction of Accumulated Phosphate as a Land-Based Stress Indicator2023

    • Author(s)
      飯島真理子
    • Organizer
      13th Asia Pacific Marine Biotechnology Conference
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] リン酸塩のサンゴ骨格阻害機構の解明と新たな陸域負荷指標となる蓄積型リンの提唱2023

    • Author(s)
      飯島真理子
    • Organizer
      第23回マリンバイオテクノロジー学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 陸域由来のリン酸塩がサンゴに及ぼす影響の解明2023

    • Author(s)
      飯島真理子
    • Organizer
      第39回地質調査総合センターシンポジウム「美ら海の産業と環境の調和を科学の力でー陸‐沿岸‐海洋研究の最前線ー」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of the pumice pebbles on the survival rate of juvenile corals especially focusing on pH and concentrations of metal ions dissolved into seawater.2022

    • Author(s)
      飯島真理子
    • Organizer
      Japan Geoscience Union Meeting 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Land-originated phosphates adsorbed to coastal calcareous sediments on coral reef ecosystem in Sekisei Lagoon, Japan2022

    • Author(s)
      飯島真理子
    • Organizer
      AGU Fall meeting 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] サンゴと栄養塩2021

    • Author(s)
      飯島真理子
    • Organizer
      日本地下水学会2021年秋季講演会シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 琉球石灰岩地域における陸水のメタゲノム解析2021

    • Author(s)
      丸山莉織・安元剛・水澤奈々美・天野春菜・神保充・渡部終五・高田遼吾・廣瀬美奈・新城竜一・細野高啓・飯島真理子・井口亮・安元純
    • Organizer
      日本地下水学会2021年秋季講演会シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 琉球石灰岩地帯の地下水を対象としたメタゲノム解析2021

    • Author(s)
      丸山莉織・水澤奈々美・安元純・飯島真理子・安元剛・廣瀬美奈・井口亮・神保充・渡部終五・安元剛
    • Organizer
      2021 年度日本地球惑星連合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 蓄積型栄養塩の地域間比較と稚サンゴの骨格形成への影響2021

    • Author(s)
      飯島真理子・安元剛・安元純・井口亮・中村崇・酒井一彦・廣瀬美奈・水澤奈々美・鈴木淳・神保充・渡部終五
    • Organizer
      マリンバイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ,沖縄県多良間島の淡水レンズにおける硝酸性窒素の起源と挙動に関する2021 年調査報告2021

    • Author(s)
      山本祐生(熊本大・理学部)・細野高啓(熊本大・大学院先端科学研究部)・Oktanius Richard Hermawan, 新城竜一,伊藤湧人,宋科翰,安元純,宮城もね,松岡走,高田遼吾,安元剛,丸山莉緒,三雲沙貴, 飯島真理子
    • Organizer
      日本地下水学会2021 年秋季講演会シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] The effects of groundwater runoff on the coastal bacterial communities near the Ryukyu Limestone area2021

    • Author(s)
      水澤奈々美,井口亮,飯島真理子,丸山莉緒,安元純,安元剛,廣瀬美奈,渡部終五
    • Organizer
      2021 年度日本地球惑星連合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 亜熱帯島嶼の持続可能な水資源利用に向けた参画・合意に 基づく流域ガバナンス - SDGs の達成への貢献-2021

    • Author(s)
      安元純,新城竜一,Razafindrabe Bam,土岐知弘,澤田和子,細野高啓,Hermawan Oktanius,中屋眞 司,高田遼吾,中川啓,利部慎,田原康博,村井 敦子,安元剛・水澤奈々美・丸山莉緒,廣瀬美奈, 井口亮・飯島真理子,宋科翰・相澤正隆
    • Organizer
      2021 年度日本地球惑星連合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 沿岸域底質がシラヒゲウニに及ぼす影響について2021

    • Author(s)
      下川花也, 紫波俊介, 安元純, 飯島真理子, 廣瀬美奈, 井口亮, 安元剛, 水澤奈々美, 天野春菜, 神 保充, 渡部終五
    • Organizer
      マリンバイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] サンゴからのEndozoicomonas 属細菌の単離と稚サンゴに対する感染実験2021

    • Author(s)
      廣瀬(安元)美奈, 湯瀬水葵, 水澤奈々美, 飯島真理子, 安元剛, 安元純, 井口亮, 天野春菜, 神保充, 笠井宏朗, 渡部終五
    • Organizer
      マリンバイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] サンゴ稚ポリプに対するCO2+リン酸塩の複合ストレス実験2021

    • Author(s)
      安元 剛・飯島真理子・井口亮・鈴木淳・安元純・中村崇・酒井一彦・廣瀬美奈・天野春菜・水澤奈々 美・神保充・渡部終五
    • Organizer
      マリンバイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 沖縄県南部地下ダム流域における細菌叢解析2021

    • Author(s)
      丸山莉織, 飯島真理子, 水澤奈々美, 安元剛, 安元純, 井口亮, 廣瀬美奈, 新城竜一, 細野高啓, 澤 田和子, 天野春菜,神保充,渡部終五
    • Organizer
      マリンバイオテクノロジー学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-05-27   Modified: 2024-12-25  

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