2024 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of contribution of land-source nutrients to subarctic coastal marine ecosystems
| Project Area | Macro coastal oceanography: integrated simulation for the material dynamics from the land through the open ocean |
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| Project/Area Number |
22H05203
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| Research Institution | Fisheries Research and Education Agency |
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Principal Investigator |
黒田 寛 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(釧路), グループ長 (30531107)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片岡 剛文 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (10533482)
白藤 徳夫 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (10553084)
中野渡 拓也 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(釧路), 主任研究員 (20400012)
鬼塚 年弘 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), グループ長 (60536051)
谷内 由貴子 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(釧路), 主任研究員 (60770493)
伊佐田 智規 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (80725359)
丹羽 健太郎 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (20371875)
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| Project Period (FY) |
2022-06-16 – 2027-03-31
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| Keywords | 北海道東部太平洋亜寒帯域 / 湿原河川 / 陸域起源栄養物質 / 海洋モニタリング / 海洋モデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海洋低次生態系シミュレーションについては、各種改良を通じて前年度までに開発したモデルの高精度化に努めた。さらに、オホーツク海から北太平洋亜寒帯域を広くカバーする中規模海洋海氷低次生態系結合モデル、道東域陸水モデル、多重ネストに基づく超高解像度海洋モデルを接続することで、超高解像度海洋低次生態系モデルのフレームワークを構築した。
現場調査について、道東陸棚～沖合域船舶モニタリング、厚岸湾・厚岸湖周辺調査、道東ナガコンブ漁場周辺調査を3本柱として継続した。厚岸湾・厚岸湖周辺調査については、係留系による海洋環境モニタリングならびに厚岸臨海実験所の船舶による厚岸湖・厚岸湾の時空間変動観測を継続した。植物プランクトンについては、群集構造解析を継続し、トレーサーとなる植物プランクトン種やグループの選定を行った。単離株については、水温・塩分特性や栄養塩取り込み速度などの生理特性を調べる生理特性実験を開始した。溶存有機物については、光吸収および励起蛍光スペクトル解析から河川、汽水、海水由来の成分を特性し、それとバクテリアとの関連性の調査に着手した。また、バクテリアについては、経時的試料採集を継続するとともに、R5年度で得られた試料の16S rRNA遺伝子のアンプリコン解析に着手し、厚岸湾・厚岸湖周辺の環境変動と関連する細菌組成を特定した。
ナガコンブについては、ハビタットモデルと成長モデルの開発を継続した。ナガコンブ成長モデルのついては、前年度までに開発したBOXモデルを超高解像度海洋モデル用にコーディングし、オフラインの経年変動実験を行い、結合実験の準備を行った。さらに、厚岸湖周辺等におけるスナップショット観測を継続し、当海域をハビタットとして利用するナガコンブ以外の生物種情報を拡充した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年次計画通り進捗している。モデリングについては、北日本とオホーツク海域に領域を限定した1/10°格子の海氷海洋低次生態系結合モデルはすでに安定して動いており、本モデルをベースに1/10°→1/50°→1/250°にダウンスケーリングする多重ネストシステムは完成している。1/1250°への接続は次年度の積み残しである。また、モニタリングについては、三つの観測班に分かれて、2024年5月に厚岸湖、厚岸湾、大陸棚域周辺の集中観測に成功した。加えて、2023年5月調査の分析は完了している。さらに、R5年度から開始したナガコンブ以外の生物種情報を拡充するために環境DNAを用いた分析・解析も順調である。さらに、ナガコンブの成長モデルの開発も1/1250°モデルにオンラインで結合することを残すのみである。なお、ナガコンブハビタットを推定する際に用いる底質データがまだ取得できておらず、次年度の積み残しとなっている。以上の理由から概ね順調に進展していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
モデリング課題、モニタリング課題ともに年次計画に従って着実に進める。問題点は2点あり、（１）ナガコンブのハビタットモデルを構築する際、道東太平洋沿岸域全域の底質データが必要になり、このデータが公開予定であるが未だ公開されていないため、本データを利用するために関係者との協議が必要な状況である。これは昨年度からの積み残し課題である。（２）1/10°→1/50°→1/250°→1/1250°モデルにダウンスケーリングする多重ネストシステムを用いた数値計算が想定以上に計算機負荷が大きく、当初計画していた計算機のスペックではシミュレーションが円滑に進まない可能性が高いため、R7年度から北海道大学等の大型計算機を追加で利用する。
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