2015 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 | Japan Fisheries Research and Education Agency |
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Principal Investigator |
清田 雅史 国立研究開発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 国立研究開発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 国立研究開発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 |
本研究課題は、外洋性サメ類、マグロ類、サケ類、イカ類などより構成される北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、生物試料の胃内容分析、安定同位体分析に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の提案を試みる。次に、海洋区ごとの捕食・被食関係と、その総体としての食物網を把握し、各海洋区の高次生物群集の構造と生産・消費特性を明らかにする。また鍵種であるアカイカサケ属魚類が成長と回遊に応じて各海洋区の生産性をどのように利用し、食物網においてどのような機能を果たしているか解明すると同時に、これら鍵種の生育環境として海洋区を捉え、環境変動の影響や「海の恵み」としてこれら水産物を陸にもたらす海洋区の貢献度を経済的観点からも評価する。
平成27年度の主な成果は以下の通りである：
１）高次捕食者群集に基づく海洋区の区分と海洋環境要因の関係を解析し、アンモニア、クロロフィル量、海面高度が群集組成に大きく影響することを確認した。２）基礎生産から高次捕食者までの窒素・炭素安定同位体の関連性（C-Nマップ）に基づく海洋区の食物網の特徴づけ（プロファイリング）を行い、海洋区の特徴はC-N回帰直線の切片の違いに現れ、低次栄養段階における炭素安定同位体比の違いを反映することを確認した。３）海洋区別のEcopath with Ecosim生態系モデルを構築するために生物パラメータを収集し、北西太平洋北部モデルを試作した。４）アカイカの南北回遊の違いが成長と体サイズの性差をもたらす効果を定量評価するため、生態系モデルを用いて餌密度の緯度・季節変動を推定し、生物エネルギーモデルの開発に着手した。５）生物エネルギーモデルを用いて、サケ属魚類が海洋での摂餌量推定を推定し、それに基づき水産物育成のシャドウコストとしての海の恵みの経済評価を行った。
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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
高次生物群集に基づく海洋区分の提案と、各海洋区における食物網構造の把握、鍵種であるアカイカやサケ属魚類の機能の定量化といった、当初設定課題は順調に進展している。さらに生態系モデルと生物エネルギーモデルを組み合わせた解析を発展させ、海洋区の経済価値評価に取り組み、まずサケ属魚類について成果を引き出すことができた。他班との連携により，低次生産から高次捕食者までの窒素炭素安定同位体比に基づく海洋区特性の描出にも成功した。得られた成果は国内外の学術誌等で公表するとともに，CLIOTOP国際シンポジウム（スペイン）、NEOPS国際シンポジウム等で発表している。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度には、高次生物群集と海洋環境の関係を経年的に捉えるとともに、両者の関係のモデル化による群集構造のマッピングの可能性を探る。
各海洋区ごとにEcopath生態系モデルを具体的に構築する。プロトタイプモデルには組み込んでいない漁獲量情報や高次捕食者としての小型歯鯨類を生態系モデルに加え､Ecopathから出力される指標値を利用して､北太平洋表層域における海区特性と漁業の影響を検討する。
アカイカの生物エネルギーモデルの開発を継続するとともに、調査航海で得られた、同一海域における有機懸濁物POM、動物プランクトン、ハダカイワシ類の同位体分析を他班と連携して進め、海洋区の機能解析および同位体地理解析を実施する。
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解析に基づき、サケ類にとっての摂餌環境という観点から北太平洋を評価し、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手法を確立し、サケ類の成長を支える海の恵みの経済的価値の推定法を開発したが、この手法は数多くの大胆な仮定に基づいている。次年度は、それら仮定の妥当性の検討を進めることで、サケ類の成長を支える海の恵みの経済価値評価を改善する。この方法を応用することにより、サケ類の成長を支える各海域の生産力とその経済価値を推定する方法の構築に取り組む。
これらの結果を他班の成果と合わせて統合し、海洋区の生産や物質循環の特性が生態系モデルや安定同位体プロファイルを通じて明らかにして、各海洋区におけるアカイカやサケの機能や、逆に鍵種の生育環境としての海洋区の貢献度を定量的に評価する。さらに、生態系モデルと生物エネルギーモデルを組み合わせ、海の恵みとしての水産物を供給する海洋区の生産性の経済価値を推定する方法を確立する。
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[Journal Article] Distribution, body length, and abundance of blue shark and shortfin mako offshore of northeastern Japan, as determined from observed pelagic longline data, 2000–20142016
Author(s)
OHSHIMO, S., Y. FUJINAMI, K. SHIOZAKI, M. KAI, Y. SEMBA, N. KATSUMATA, D. OCHI, H. MATSUNAGA, H. MINAMI, M. KIYOTA and K. YOKAWA
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Journal Title
Fisheries Oceanography
Volume: 25
Pages: 259-267
DOI
Peer Reviewed
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[Book] Recent eutrophication and environmental changes in the catchment inferred from geochemical properties of Lake Onuma sediments in Japan. In Earth Surface Processes and Environmental Changes in East Asia (KASHIWAYA, K, J. SHEN, and J. Y. KIM, eds.)2015
Author(s)
OCHIAI, S., S. NAGAO, T. ITONO, T. SUZUKI, K. KASHIWAYA, K. YONEBAYASHI, M. OKAZAKI, M. KAERIYAMA, Y. QIN, T. HASEGAWA, and M. YAMAMOTO
Total Pages
257-268
Publisher
Springer, Tokyo
