2019 Fiscal Year Annual Research Report
海洋「脱」酸性化：アマモ場の酸性化緩和機能の検証と生物群集・生態系機能変動予測
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16H01792
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
仲岡 雅裕 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (90260520)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
栗原 晴子 琉球大学, 理学部, 助教 (40397568)
藤井 賢彦 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (60443925)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 海洋酸性化 / アマモ場 / 緩和機能 / 操作実験 / 生態系モデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アマモ場は光合成により二酸化炭素を吸収するため、海洋酸性化を緩和する機能がある。本研究では、アマモ場の海洋酸性化緩和機能の大きさと空間的な影響範囲を明らかにすると共に、その効果の海洋生物群集への影響を評価する。この目的を達成するため、(A) 北海道東部の環境条件の異なる複数のアマモ場でpH, CO2濃度の連続観測を実施し、(B) 生態系モデルにより緩和機能の影響範囲を評価する。また、(C) 現場のpH・CO2濃度の変動を再現したメソコズム実験により、緩和機能が生物群集に与える影響を検証し、(D)以上の結果を取り入れた統合解析により、アマモ場生物群集の動態に関する将来予測を行う。
令和元年度からは、前年度までに実施した厚岸湖および厚岸湾のpH, CO2濃度の長期連続観測の結果、および上記のデータを取り入れた流動・生態系モデルの予測結果から推定されたアマモ場の緩和効果を考慮に入れたメソコズム実験の実施に着手した。北海道大学厚岸臨海実験所に屋外水槽を用いた実験システムを設置し、将来の海洋酸性化進行時のpCO2濃度に設定した海水を用いた実験区および現在の値を用いた対照区にて、石灰化生物であるマガキ、コウダカチャイロタマキビ、ウズマキゴカイを、アマモのある水槽とない水槽で飼育し、生残率、成長量および殻の構造に対する海洋酸性化およびアマモの効果を検証した。
その結果、実験開始初期には対象生物に対して海洋酸性化の負の効果およびアマモの緩和効果を示す変化の傾向がみられたが、実験開始2週間目以降になるとその効果は見られず、場合によっては当初予想と異なる反応がみられることが判明した。これには、アマモの有無により、競争関係にある付着藻類の量が大きく変化し、これが海洋酸性化緩和効果に複雑な影響を与えることが考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
屋外水槽実験については、pHとpCO2を野外の変動を再現しながら平均値を操作するシステムの調整が予想外に難しく、安定した装置ができるまで当初の予定より大幅に時間がかかってしまった。このため、本課題に関しては、当初予定より1年期間を長くして、装置の改善を重ねることにより、設定した条件での実験をすることになった。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度である令和2年度は、ここまでの海洋観測、生態系モデル解析、およびメソコズム実験で得られたデータを統合的に解析することにより、環境条件の異なるアマモ場において、海洋酸性化緩和効果の変異の形成機構を解明するとともに、気候変動から予測される海洋酸性化のシナリオ下での生物群集構造の変動を予測する。
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