2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | New Ocean Paradigm on Its Biogeochemistry, Ecosystem and Sustainable Use |
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| Project/Area Number |
24121008
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| Research Institution | Fisheries Research Agency |
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Principal Investigator |
清田 雅史 独立行政法人水産総合研究センター, その他部局等, その他 (10371931)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米崎 史郎 独立行政法人水産総合研究センター, その他部局等, 研究員 (30463102)
酒井 光夫 独立行政法人水産総合研究センター, その他部局等, その他 (70371937)
上野 洋路 北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 准教授 (90421875)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 海洋生態系 / 食物網 / 高次捕食者 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は北西太平洋の高次捕食者群集を対象とし、長期的な調査データ、漁業データの解析と、生物試料の分析、生態系モデル解析を組み合わせ、高次捕食者からみた海洋区系を提案し、各海洋区の生態系の構造と機能の時空間変動を把握する。さらに鍵種としてアカイカやサケ類に注目し、回遊と成長に伴う各海洋区の物質循環との関係性を明らかにする。平成26年度の主要な研究成果としては：
１）主要種の体サイズを考慮した高次捕食者群集の非類似度解析から、北西太平洋を大きく北方区、南方区、沿岸区に区分し，種数、個体数組成により各区の群集構造の違いを捉えた。各区の食物網構造を反映したEcopath生態系モデルを構築するため、食性情報、現存量情報を整理した。流し網は外洋表層の移動性動物を効率的に採集できる有効なサンプリングギアであるが、採集される標本に対しサイズ選択性を有すること、現存量（バイオマス）を推定できないことが難点であった。この点を克服するため、公募課題の研究成果から現場サイズ組成を復元する方法を応用し、選択性パラメータから現存量を導出する斬新な方法を開発した。
２）アカイカの軟甲の安定同位体分析から個体ごとの成長・摂餌・回遊履歴を復元できる有望な方法を開発した。この方法を多数の試料に適用することにより、系群別、性別の摂餌・回遊・成長パターンを推定することが可能になる。
３）サケ類について、昨年度から取り組んでいる生態系モデル（3D-NEMURO）と生物エネルギーモデルを組み合わせた摂餌環境解析を発展させ、サケ類の成長にとって重要な海域を特定し、各海域の環境適性の経年変動を定量的に表すことができた。サケ類資源変動との関係を確認したところ、海域によって一致した傾向を示すところとそうでないところが確認され、特定の海域が資源変動に対してクリティカルな影響をもつ可能性が示唆された。
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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
北西太平洋の高次捕食者群集構造に基づき海洋区を区分し、Ecopath生態系モデルを構築することにより海洋区の物質循環や生物生産の特性を明らかにするのが本研究の大きな目標である。本年度成果によってモデル構築に必要なデータやパラメータ導出手法が出揃い、次年度以降にモデリングを行う環境が整備された。
アカイカの南北回遊に伴う摂餌、成長履歴を軟甲から復元手法を開発したことから、南北海洋区の食物網におけるアカイカの役割をEcopath生態系モデル上で定量的に評価できる目処がついた。さらに、各海区における餌摂取量と成長量の定量化も可能となり、アカイカにとっての海洋区の価値評価に向けて一歩前進した。
サケ類では生態系モデルと生物エネルギーモデルのカップリングによる解析から、サケ類にとっての摂餌環境という観点に基づき北太平洋を評価し、その時空間変動から重要海域の抽出や経年変動の推定を行う方法を確立できた。この方法を発展させることにより、各海域におけるサケ類の成長量を推定し、海の恵みとしてのサケ成魚を陸に届ける各海域の貢献度を評価できるものと期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
高次捕食者群集解析については、海洋環境の経年変動が、群集区分境界線の位置や明瞭さにどのような影響を与えるかを確認する。また、各海洋区における群集組成を精査して、主要構成種の現存量の時空間変化が海洋区境界線の年変動、ひいては各区の群集構造にどのような影響を与えているのか調べる。こうした知見を踏まえ、群集構造の10年スケールの変動と海洋環境の関係を表現する群集動態モデルの開発を行う。
北方区、南方区、沿岸区ごとにEcopath生態系モデルを構築する。そのために必要となる以下の分析を行う：i）各機能群のバイオマス推定；ii）主要種の胃内容情報の食物組成率への変換；iii）漁獲対象種の漁業情報の収集；iv）高次捕食者としての小型ハクジラ類の追加の検討。構築したEcopath生態系モデルを用いて、各区の群集構造が、食物網構造のどのような違いとして反映されるか確認し、各区の生物生産や物質循環の特性を定量的に把握する。また、栄養段階のバリデーションに用いる安定同位体比分析について、同じ領域研究A02班が行っているプランクトン、マイクロネクトンの分析結果との相互検証を行う。
アカイカについては、軟甲の安定同位体比分析の試料数を増やし、系群別・性別の回遊・摂餌・成長パターンを明らかにする。得られた成果を海区別Ecopathモデルや、プランクトン、マイクロネクトン、捕食者の安定同位体比と相互比較することで、海洋区の食物網におけるアカイカの栄養動態を明らかにする。さらにアカイカの成長に対する各海洋区生産性の貢献度の評価を試みる。
サケ類については、3D-NEMUROと生物エネルギーモデルのカップリング解析から、水温の効果を含めたサケ類にとっての環境評価を進め、環境収容力の推定や、サケ類の成長にとっての各海域の物質生産の貢献度の評価に取り組む。
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