2011 Fiscal Year Annual Research Report
極域における湖沼・陸上生態系の発達と環境変遷の解明に向けた物質循環研究
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11J00668
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田邊 優貴子 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特別研究員(PD)
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| Keywords | 南極 / 湖沼 / 物質循環 / 生態系 / 藻類 / 光合成 / 同位体 / 生態系構造 |
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| Research Abstract |
これまで人為的影響がほとんどない、シンプルな生態系が成立している南極の陸域生態系への植生の定着からその後の環境変動に対する植生の変遷史は未だ謎に包まれており、これを知ることは豊かな湖底植生が発見されるまでは不可能と言われて来た。そこで本研究では、栄養供給が極めて乏しい南極の陸域生態系において、炭素・窒素・リンといった物質がどのように循環してきた/いるのか、南極の陸域生態系がどのようにして発達し環境が変遷してきたのかを明らかにすることを目的とし、今後の環境変動に対して生態系がどのように応答し影響を受け変化していくのかを探る。そこで、湖沼を含めた陸域生態系がどのように発達・成立し、環境が変遷してきたのかを明らかにするために、過去にほとんど人為的影響や捕食者等による生物撹乱を受けずに低温環境で保存されてきた湖底堆積物を利用することによって、この課題に取り組んでいる。これまで蓄積して来た南極湖沼の環境情報に加え、地史的情報、植物色素・紫外線防御物質組成情報、炭素・窒素・リンの動態情報を適用させることによって、現在の南極陸域生態系成立に至る上でこれまで未解明であった最終氷期以降の生態系への植物の移入と、その後の環境変動に対する植物組成の応答と変遷、生態系内における物質循環を解明することを目指す。今年度は大まかに、前半の4月～11月中旬にかけて南極での現地調査に向けた事前準備、訓練、データ・情報の整理を実施し、後半の11月下旬～3月末にかけては第53次日本南極観測隊の夏隊員として南極大陸上での現地調査を実施した。現地では、2湖沼での潜水調査によって湖底堆積物内への地温ロガーの埋設をし、水深ごとに長さ1m以上の堆積物コア賦料を採取した。また、17湖沼において湖沼学的パラメータ(水温、pH、塩分、溶存酸素、濁度、酸化還元電位、クロロフィル)の鉛直プロファイルを取得し、湖水・湖底植物試料の採取を行った。また、氷河末端から流域レベルでの物質循環用試料を80地点から採集した。
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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
期間の前半(4～11月)にかけて、これまでに研究代表者が採取し保有している試料を用いて様々な実験や分析方法の検討・確立をし、得られたデータをまとめることによって、南極での現地調査に向けた具体的な計画と準備を実施した。これらの研究成果を学会発表や、学会での企画集会の開催によって、積極的に公表した。また、学会・シンポジウムでの活動だけでなく、以上のデータを国際学術誌へ論文を投稿し、年度内に受理された。後半(12月～3月)にかけては、第53次日本南極地域観測隊の夏隊員として、南極大陸上での現地調査を実施した。事前の訓練・準備によって、当初計画していた実施項目のうち、9割程度を完遂できたため、1年度目の研究計画はおおむね順調に進行していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題の1年度目で獲得してきた試料および現場データを用いて、今後は当初の計画通り各種分析(色素分析、年代分析、窒素・炭素安定同位体分析)、および各種実験を実施する。また、1年度目で分析・解析したデータをまとめ、国際学術誌に論文を投稿し、2年度目で分析・解析したデータを積極的に学会・シンポジウム等で発表する。
これらの研究成果は順次論文としてまとめ、国際学術誌への投稿準備を行う。
2年度目の後半(12月～2月ころ)にかけて、南極大陸もしくは南極半島にある外国基地での現地調査を実施する計画であるが、近年の分厚い海氷状況や現地までの旅費の問題等により相手先の受入れ可能性が現時点では不確定である。そのため、相手国の判断によっては、外国基地での現地調査の実施を見送り、データの解析とまとめ作業に専念する計画に変更する。
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