画像処理技術と生物光学を融合した新型海洋一次生産者別基礎生産算出アルゴリズム（国際共同研究強化）

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15KK0020
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 平田 貴文 北海道大学, 地球環境科学研究院, 特任准教授 (80576231)
• Project Period (FY): 2016 – 2018
• Keywords: 植物プランクトン / 多様性 / 基礎生産 / リモートセンシング / 生物光学

Outline of Annual Research Achievements

本課題は、海洋植物プランクトンの粒径サイズ多様性と基礎生産に焦点をおき、衛星データや数値モデル出力の解析を行うことで、それらの相互関係を解明することを究極の目的としている。そのため、衛星やモデルによる海洋植物プランクトンの基礎生産データのならびに多様性データが必要となる。海洋植物プランクトンの基礎生産データのうち、衛星データは基課題（科学研究費基盤C)で得られる一方で、本課題では衛星による粒径サイズ多様性データを得る。また、モデルによる基礎生産や植物プランクトンサイズ多様性出力はドイツへの渡航し国際共同研究を通じて得る予定となっている。本課題は第4四半期(2017年1月）より交付申請を行い初年度の研究を開始した。特に、本年度（2017年1月から3月の３ヶ月）において、衛星による多様性データの整備を開始した。具体的には、衛星データを得るには、衛星アルゴリズムを開発し、それらを検証する必要があるため、海洋植物プランクトンの粒径サイズの多様性を衛星観測できるアルゴリズムの開発に着手した。さらに、アルゴリズム開発に利用する衛星データを収集すると共に、アルゴリズムを検証するために必要となる現場データの取得のための購入測器の選定・取得・納品を行った。また、暫定的なアルゴリズムを利用して、試験用の衛星サイズ多様性データを作成し、簡単な解析を行うことで、問題とする科学議論に耐えうるサイズ多様性の衛星データセットの作成が可能である見込みを得た。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

海洋植物プランクトンのサイズ多様性の衛星アルゴリズムの開発を開始し、アルゴリズム初期試験を通じて、予定していた衛星サイズ多様性データセットが問題なく準備できる見込みを得た。また、並行して行う、衛星アルゴリズムの現場検証に関する準備も進み、現場観測で用いる予定の測器の納品も終了した。2017年6月にドイツへの渡航を予定しているが、ドイツ側研究者との密なコミュニケーションを通じて渡航準備や渡航時の共同研究予定もほぼ整った。

Strategy for Future Research Activity

海洋植物プランクトンの粒径多様性に関するアルゴリズムを開発し、その検証前の試験用初期版衛星データセットを作成・整備した上で、ドイツへ渡航し国際共同研究を通じてモデルデータの整備・解析を開始する。また、現場観測航海に参加し、または臨海実験場を利用して、現場観測を行い、衛星アルゴリズム検証用の海水中の粒径の現場観測データを取得する。得られた現場データを基に、粒径多様性アルゴリズムの検証解析を行い、衛星データセットの改訂版を作成する。国際共同研究で得られるモデルの多様性・基礎生産データや、基課題で得られる衛星基礎生産データと合わせて、データ解析を行う。

Research Products

• [Journal Article] A Consumer's Guide to Satellite Remote Sensing of Multiple Phytoplankton Groups in the Global Ocean (2017)
  • Author(s): C. B. Mouw, N. J. Hardman-Mountford, S. Alvain, A. Bracher, R. J. W. Brewin, A. Bricaud, A. M. Ciotti, E. Devred, A. Fujiwara, T. Hirata, T. Hirawake, T. S. Kostadinov, S.Roy and J. Uitz
  • Journal Title: Frontiers in Marine Science Volume: 4 Pages: なし(online)
  • DOI: 10.3389/fmars.2017.00041
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research