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Study on ecological role of zooplankton community in sea surface microlayer

Research Project

Project/Area Number 23K14012
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

高山 佳樹  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 助教 (00897605)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords海産浮遊性カイアシ類 / メソ動物プランクトン / 食物網 / Micro distribution / 水平・鉛直分布 / 卵生産 / 海面表層ミクロ層
Outline of Research at the Start

海面ミクロ層(sea surface microlayer, SML)は地球の表面の7割を覆う海洋の表層わずか1 mm未満の層で、大気と海洋の境界にあるため、地球の物質循環において重要とされる。
近年、動物プランクトン(水中を漂う小さな生き物)が特定の時期にSMLに高密度で出現し、活発に餌を食べ、卵を産んでいることを見出した。
本研究では、SMLにおける動物プランクトン群集の時空間変動、「なぜ動物プランクトンがSMLに集まっているのか?」を明らかにし、被食・捕食関係から、動物プランクトが微生物食物網へ与えるインパクトを推定することで、動物プランクトン群集のSMLにおける生態学的役割の解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

海面ミクロ層(sea surface microlayer, SML)は地球の表面の7割を覆う海洋の表層わずか1 mm未満の層で、大気と海洋の境界にあるため、地球の物質循環において重要とされる。

本年度は、相模湾真鶴沖において、SMLの環境要因の観測と、動物プランクトンの固定サンプル採取を実施し、これまでに得られたサンプルの測定、種同定、解析をおこなった。本海域におけるSMLのエンリッチメントファクター(SML直下に比べてSMLに対象物が何倍蓄積されているかを示す指標)を計算したところ、植物プランクトンの現存量を示すクロロフィルaのエンリッチメントファクターは、風速との間に負の相関が見られ、風速1m/秒以上の風が吹くとSMLが崩壊し、直下の水と混合されていることが示唆された。

SMLとその直下に存在するメソ動物プランクトン群集を比較した際には、ある一定の時期にはSMLで高密度の群集を形成していることが示された。またSMLとその直下の群集をクラスター解析したところ、5つの群集に分けられ、加えてRDA解析を行ったところSML群集とその直下の群集では、異なる様子が示された。これらの群集と環境要因の関係をみたところ、水温変化がその制御に関わっていることが示されたが、SMLとその直下の群集構造の違いを説明する要因は特定できていない。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

申請者が所属する機関が変わったことに伴う研究環境の変化があった。実験室の引越しや立ち上げに伴い、申請研究の実施を中断した時期が存在した。また、申請研究の実施にはSMLの効率的な採集が必須であるが、その採集装置の開発、製作に時間を要している。

Strategy for Future Research Activity

今後の推進方策としては、課題として挙げられた採集装置の改良を行うが、研究協力者の協力を仰ぎ、一早い装置の完成を目指す。また、これまでの研究課題として挙げられる、SMLの空間的な分布についての高頻度観測を行う。これらの実施によって、SMLにおける動物プランクトン群集の時空間変動、「なぜ動物プランクトンがSMLに集まっているのか?」を明らかにし、被食・捕食関係から、動物プランクトンが微生物食物網へ与えるインパクトを推定することで、動物プランクトン群集のSMLにおける生態学的役割の解明を目指す。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Observation of a coccolithophore <i>Gephyrocapsa oceanica</i> bloom in the temperate coastal waters of Sagami Bay, Japan2024

    • Author(s)
      Yano Koichi、Takayama Yoshiki、Shimode Shinji、Toratani Mitsuhiro、Murakami Hiroshi、Kuwahara Victor S.
    • Journal Title

      Plankton and Benthos Research

      Volume: 19 Issue: 1 Pages: 37-50

    • DOI

      10.3800/pbr.19.37

    • ISSN
      1880-8247, 1882-627X
    • Year and Date
      2024-02-28
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation of Microalgal Diet to Culture Adult Oithona oculata Farran (Copepoda, Cyclopoida)2023

    • Author(s)
      Takayama Yoshiki、Yamasaki Taisei、Toda Tatsuki
    • Journal Title

      Aquaculture Research

      Volume: 2023 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1155/2023/2089803

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Enhancing algal growth and nutrient recovery from anaerobic digestion piggery effluent by an integrated pretreatment strategy of ammonia stripping and flocculation2023

    • Author(s)
      Qian Jun、Xu Chengyu、Song Hanwu、Zhou Wenguang、Toda Tatsuki、Li Hongwu、Takayama Yoshiki、Sekine Mutsumi、Koga Shinichi、Li Jun、Liu Jin
    • Journal Title

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      Volume: 11 Pages: 1-8

    • DOI

      10.3389/fbioe.2023.1219103

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 海産浮遊性カイアシ類の大量培養2023

    • Author(s)
      高山佳樹
    • Journal Title

      プランクトン工学研究

      Volume: 3 Pages: 1-19

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 海産カイアシ類の培養技術研究2024

    • Author(s)
      高山佳樹
    • Organizer
      2024年日本プランクトン学会 春季シンポジウム プランクトン類の飼育と研究 飼育は研究の限界突破
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 高個体密度環境に対する海産カイアシ類Tigriopus japonicusの応答2024

    • Author(s)
      高山佳樹 , 佐野華秀 , Brian Wei , Khong Chong , 戸田龍樹
    • Organizer
      海洋生物シンポジウム2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 小さなプランクトンの大きな可能性2024

    • Author(s)
      高山佳樹
    • Organizer
      海まちラボ 海トーク
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ネグロ川・ソロモンエス川の境界域における水塊構造と動物プランクトン群集の空間変動2023

    • Author(s)
      髙山佳樹 , 桑原ビクター伸一 , 矢野光一 , Luciano G. do Nascimento , Paulo , H.R. Aride , 佐藤伸二郎
    • Organizer
      2023年プランクトン・ベントス学会合同大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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