Ecosystem dynamics in the Antarctic sea ice zone

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Giant reservoirs of heat/water/material : Global environmental changes driven by the Southern Ocean and the Antarctic Ice Sheet
• Project/Area Number: 17H06319
• 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: Tokyo University of Marine Science and Technology
• Principal Investigator: Moteki Masato 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (50330684)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒沢 則夫 創価大学, 理工学部, 教授 (30234602) ; 綿貫 豊 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (40192819) ; 真壁 竜介 国立極地研究所, 研究教育系, 助教 (40469599) ; 高尾 信太郎 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 主任研究員 (80767955) ; 小達 恒夫 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (60224250) ; 須藤 斎 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (80432227) ; 橋田 元 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (00280537)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2022-03-31
• Keywords: 食物網 / 物質循環 / 季節海氷域 / 海氷 / 南大洋 / 気候変動

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to clarify ecosystem in the seazonal ice zone in Indian Ocean sector of the Southern Ocean. A part of the biogeochemical cycling and food-web structure were revealed based on the analyses of community dynamics of sea ice biota, dynamics of sinking flux from the surface, productive layers, trophic levels of various animal taxa, food habits of major species of zooplankton, cephalopods, and fish, long-trip movement and food habit of a seabird species. These results suggest that impacts of sea ice changes spread on a global basis via the biological process.

Free Research Field

海洋生物学，魚類学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

南極海では，海氷の季節的な変動（秋季から冬季にかけて海氷が大きく張り出し，春季から夏季にかけてその80%が融解・消失する）が生物生産や物質循環に影響を及ぼす．本研究では，水柱の植物プランクトンによる基礎生産のみならず，海氷中の微小生物の生産と海氷からの放出が一定の規模で起こり，水柱の生産（食物網）に寄与していることを示した．このことは，気候変動によって引き起こされる海氷量の変動は，季節海氷域の生態系に直接影響を及ぼすことを示している．また，この影響は海鳥などの大型動物の移動によって速やかに地球規模で波及することが考えられる．