極微小領域の耳石安定同位体比分析技術の確立による魚類回遊履歴の超高解像度解析

• Project Area: Ocean Mixing Processes: Impact on Biogeochemistry, Climate and Ecosystem
• Project/Area Number: 16H01593
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Ibaraki National College of Technology
• Principal Investigator: 石村 豊穂 茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 准教授 (80422012)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2017: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2016: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 耳石 / 安定同位体 / 微量分析 / 回遊履歴 / 炭酸塩 / 酸素同位体比 / 海洋混合 / 資源変動 / 酸素安定同位体比 / 開通履歴 / 高解像度解析 / 海洋資源 / 鉛直混合 / MICAL3 / 安定同位体比

Outline of Annual Research Achievements

本研究は日本周辺海域を回遊する魚種を対象に，耳石の安定同位体組成に記録される水温などの環境情報を高解像度で解析することを目的としている．日輪レベルまでの高時間分解能での回遊履歴を抽出することにより，産卵時期・規模，回遊中に魚類が経験した水塊情報の推定，そして当該魚種の集団構造を明らかにすることへの貢献を目指す．全ての研究は研究計画班A03-6班と連携をとりながら進め，相互の研究特性を活かしながら適切な研究対象を選定して，モデル解析に対しての高解像度の実証データとして提供することを目指して研究を進めている．
本年度は昨年度に引き続きマサバ太平洋系群を研究対象とし，資源量が高水準で個体サイズも大きい2013年のマサバと，資源量が低水準であった2014年および2015年のマサバ稚魚耳石のd18O分析を行い、経験水温の推定と資源量との関係を明らかすることを試みた．
結果，稚魚耳石の連続切削の技術開発により平均3～4日間隔で成長段階ごとの経験水温の復元を行うことができた．資源量が高水準であった2013年の個体は，2014年および2015年の個体と比べて，核付近から縁辺まで一貫して高いd18Oを示し，低い水温を経験していることが明らかとなった．今後は，さらに各年のマサバ個体のd18O履歴（水温履歴）と資源量変動との関係を比較していくことで，環境変動と資源量変動との関係を明らかにしていくことができると考える．今後の展開としては，海水の同位体比も考慮し，より正確な水温換算を行うことで，経験水温推定の高精度化につながり，詳細な回遊経路と資源量変動要因の解明が期待できる．

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] A review of issues on elucidation of climate variability impacts on living marine resources and future perspectives (2018)
  • Author(s): Ito Shin-ichi、Funamoto Tetsuichiro、Shida Osamu、Kamimura Yasuhiro、Takahashi Motomitsu、Shirai Kotaro、Higuchi Tomihiko、Komatsu Kosei、Yokoi Takaaki、Sakamoto Tasuya、Guo Chenying、Ishimura Toyoho
  • Journal Title: Oceanography in Japan Volume: 27 Issue: 1 Pages: 59-73
  • DOI: 10.5928/kaiyou.27.1_59
  • NAID: 130006489385
  • ISSN: 0916-8362, 2186-3105
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 魚類回遊履歴の超高解像度解析に向けた技術開発 (2018)
  • Author(s): 石村豊穂
  • Journal Title: アグリバイオ Volume: 2 Pages: 55-57
  • NAID: 40021808175
• [Journal Article] Grain-scale stable carbon and oxygen isotopic variations of the international reference calcite, IAEA-603 (2017)
  • Author(s): Nishida Kozue、Ishimura Toyoho
  • Journal Title: Rapid Communications in Mass Spectrometry Volume: 31 Issue: 22 Pages: 1875-1880
  • DOI: 10.1002/rcm.7966
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Temperature dependence of δ 18 O in otolith of juvenile Japanese sardine: Laboratory rearing experiment with micro-scale analysis (2017)
  • Author(s): Sakamoto Tatsuya、Komatsu Kosei、Yoneda Michio、Ishimura Toyoho、Higuchi Tomihiko、Shirai Kotaro、Kamimura Yasuhiro、Watanabe Chikako、Kawabata Atsushi
  • Journal Title: Fisheries Research Volume: 194 Pages: 55-59
  • DOI: 10.1016/j.fishres.2017.05.004
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 耳石の元素・同位体比分析による回遊生態研究 (2017)
  • Author(s): 横内一樹,天野洋典,石村豊穂, 白井厚太朗
  • Journal Title: 水産海洋研究 Volume: 81 Pages: 189-202
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Stable carbon and oxygen isotopic analysis of microscale fish otolith: applications to archived larval Scomber japonicus (2017)
  • Author(s): Toyoho Ishimura, Hana Shindo, Kozue Nishida, Tomihiko Higuchi, Kotaro Shirai, Shin-ichi Ito, Yasuhiro Kamimura
  • Organizer: OMIX Simposium
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2017-03-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Challenges on elucidation of climate variability impacts on living marine resources. (2017)
  • Author(s): Shin-Ichi Ito, Tetsuichiro Funamoto, Osamu Shida, Yasuhiro Kamimura, Motomitsu Takahashi, Kotaro Shirai, Tomihiko Higuchi, Kosei Komatsu, Takaaki Yokoi, Tasuya Sakamoto, Chen-ying Guo, Toyoho Ishimura
  • Organizer: OMIX Simposium
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2017-03-17
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Reproducing migration history of Japanese sardine using otolith d18O and a data assimilation model (2017)
  • Author(s): T. Sakamoto, K. Komatsu, K. Shirai, Y. Kamimura, C. Watanabe, A. Kawabata, M. Yoneda, T. Ishimura, T. Higuchi, T. Setou, M. Shimizu
  • Organizer: 2017 Pelagic Symposium
  • Place of Presentation: カナダ・バンクーバー
  • Year and Date: 2017-03-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 生物源炭酸塩に記録された生態履歴の高解像度抽出への挑戦:魚類耳石を例として (2017)
  • Author(s): 石村豊穂
  • Organizer: 平成28年度古生物学会（シンポジウム講演）
  • Place of Presentation: 早稲田大学
  • Year and Date: 2017-01-27
  • Invited
• [Presentation] 魚類耳石の酸素・炭素安定同位体比に記録された成長初期の環境・生態履歴―仔稚魚期イワシ類を例に― (2017)
  • Author(s): 西田 梢・安 彩伽・南條暢聡・高橋素光・石村豊穂
  • Organizer: 日本古生物学会
• [Presentation] 対馬暖流域の表面海水の酸素同位体比と塩分：時空変動の解明に向けた広域調査の展開 (2017)
  • Author(s): 石村豊穂・小出晃士・北島 聡・後藤常夫・森本晴之・ 児玉武稔・西田梢
  • Organizer: 日本地球化学会
• [Presentation] 魚類耳石の酸素・炭素安定同位体比に記録された成長初期の環境・生態履歴―仔稚魚期イワシ類を例に― (2017)
  • Author(s): 西田 梢・安 彩伽・南條暢聡・高橋素光・石村豊穂
  • Organizer: 日本地球化学会
• [Presentation] 日本海マイワシ耳石の超高解像度切削と微量安定同位比分析の実現 ～回遊経路と資源量の推定に向けて～ (2017)
  • Author(s): 青野智哉・大内翔・尾田昌紀・安田十也・南條暢聡・高橋素光・西田梢・坂井三郎・石村豊穂
  • Organizer: 日本地球化学会
• [Presentation] 炭素・酸素安定同位体比分析システムMICAL3cを活用した微量海水・生物体液試料の分析手法の開発―Metabolic effectの解明に向けて― (2017)
  • Author(s): 西田 梢・石村豊穂
  • Organizer: 日本古生物学会
• [Presentation] カリフォルニアマイワシの仔稚魚期の回遊と水温-成長関係 (2017)
  • Author(s): 坂本達也・小松幸生・髙橋素光・樋口富彦・白井厚太朗・石村豊穂
  • Organizer: 水産海洋学会
• [Presentation] 耳石酸素安定同位体比を用いたマサバの成育環境推定 (2017)
  • Author(s): 伊藤進一・上村泰洋・樋口富彦・石村豊穂・進藤花・西田梢・白井厚太朗・小松幸生・渡邊千賀子・由上龍嗣
  • Organizer: 水産海洋学会
• [Presentation] マサバ耳石の酸素同位体分析による環境履歴推定 (2017)
  • Author(s): 樋口 富彦・石村 豊穂・上村 泰洋・白井 厚太朗・進藤 花・西田 梢・小松 幸生・伊藤 進一
  • Organizer: 海洋学会
• [Presentation] 魚類耳石を用いた高解像度回遊履歴解析の進展 (2016)
  • Author(s): 石村豊穂
  • Organizer: 国立研究開発法人水産研究教育機構・西海ブロック漁海況予報会議・特別講演
  • Place of Presentation: 長崎
  • Year and Date: 2016-10-27
  • Invited
• [Presentation] Reproducing migration history of Japanese sardine using otolith δ18O and a data assimilation model (2016)
  • Author(s): Tatsuya Sakamoto, Kosei Komatsu, Kotaro Shirai, Yasuhiro Kamimura, Chikako Watanabe, Atsushi Kawabata, Michio Yoneda, Toyoho Ishimura, Tomihiko Higuchi, Takashi Setou, Manabu Shimizu
  • Organizer: 大海研-スクリプス合同シンポジウム
  • Place of Presentation: スクリプス海洋研究所
  • Year and Date: 2016-10-03
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 「平成27年9月関東・東北豪雨」による沿岸域への淡水流入．海水安定同位体比変動の４ヶ月記録．～その寄与率と時系列変化～ (2016)
  • Author(s): 石村豊穂・添田周吾・大森渓一郎・齋藤伸輔・徳永幸太郎・小藤一弥
  • Organizer: 日本地球化学会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
  • Year and Date: 2016-09-16
• [Presentation] 有孔虫安定同位体組成のバラツキを活かす：海洋環境指標としての信頼性評価とアーカイブ試料の活用 (2016)
  • Author(s): 石村豊穂・長谷川四郎・池原研
  • Organizer: 日本地球化学会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学
  • Year and Date: 2016-09-16
• [Presentation] Reproducing migration history of Japanese sardine using otolith δ18O and a data assmilation model (2016)
  • Author(s): Tatsuya Sakamoto, Kosei Komatsu, Kotaro Shirai, Yasuhiro Kamimura, Chikako Watanabe, Atsushi Kawabata, Michio Yoneda, Toyoho Ishimura, Tomihiko Higuchi, Takashi Setou, Manabu Shimizu
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合大会
  • Place of Presentation: 幕張メッセ国際会議場
  • Year and Date: 2016-05-23
  • Int'l Joint Research