2016 Fiscal Year Annual Research Report
同位体分析から食物連鎖の源流を探る：西部北太平洋生態系保全指標の開発に向けて
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16H02947
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
相田 真希 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 技術主任 (90463091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田所 和明 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 東北区水産研究所, 主幹研究員 (70399575)
山口 篤 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (50344495)
兵藤 不二夫 岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 准教授 (70435535)
石井 励一郎 総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 准教授 (40390710)
小針 統 鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 准教授 (60336328)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 海洋生態系 / 食物連鎖 / 安定同位体比 / 環境動態モデル / 物質循環 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、炭素・窒素安定同位体比を指標とした、北太平洋域の食物網を統一的に評価できる新しい手法の開発を目的としている。平成28年度は主に西部北太平洋域の動物プランクトン試料の採集を次に示す観測航海で実施した：①西部北太平洋155E線、②西部北太平洋亜寒帯海域（①、②ともに北海道大学付属練習船おしょろ丸）、③北極海チャクチ海（米国沿岸警備隊所属船）、④東シナ海黒潮流域（鹿児島大学付属練習船かごしま丸）、⑤北部薩南海域・鹿児島湾内（鹿児島大学付属練習船南星丸）、⑥A-line（水産研究・教育機構の観測定線）。⑤、⑥に関しては季節サンプリングを実施した。なお、小笠原近海において、表層から3000mまでの動物プランクトン採集を予定していたが、台風接近に伴う荒天によりサンプリング出来なかった。この為、平成29年度の航海（沖縄～小笠原近海、28.3N線）にて動物プランクトン採集を実施した。得られた試料は、群集構造解析および種分類を行い、炭素・窒素安定同位体比分析を順次実施した。
観測によるスナップショットデータに対し、時空間解像度の均一化を目的として、北極海を含めた全球スケールの海洋生態系－物質循環モデルの開発を実施した。本年度は、物理環境の再現性を確認しつつ、特に植物プランクトンと栄養塩の関係：①鉄制限環境と基礎生産の季節変化、②大気由来窒素沈着に伴う基礎生産量の変化、に重点を置いて検証を行った。①について、北西部亜寒帯海域では春季ブルーミングのタイミングが春季から夏季にかけて緩やかに進行するのに対し、A-line付近では大規模な春季ブルーミングが発生する結果がモデル結果から得られた。このように同じ亜寒帯海域でも、海洋環境によってその振舞は大きく異なり、結果として高次の生物へ影響を与えうることが示唆された。
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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
荒天に伴い、亜熱帯海域（KEO近海）の動物プランクトン試料の採集は実施できなかったものの、北太平洋亜寒帯海域および沖縄トラフ近海、A-lineにおける季節サンプリングは計画通り実施できた。得られた生物試料は種別分類後、窒素・炭素安定同位体比分析を順次行った。なお、亜熱帯海域については、平成29年度航海にてサンプリングを行った。
数値モデルにおいては、物理過程の再現性を考慮しながら北極海を含めた全球海洋生態系モデルの開発を行った。特に、植物プランクトンに関し、鉄取込過程や、大気由来栄養塩の沈着に対する応答の変化をモデルを用いて検証を実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度に引き続き、平成29年度は、①西部北太平洋155E線観測、②鹿児島湾～沖縄近海、③西部北太平洋亜熱帯海域、の観測航海について生物試料のサンプリング、炭素・窒素安定同位体比分析を行う。また、日本近海における回遊性魚類として、イワシなどの魚類試料を収集、同位体分析を行うことによって、日本近海における食物連鎖構造の解析を実施する。一方、過去に得られた動物プランクトン試料を用いて、放射性炭素同位体比を分析することにより、深度方向を含めた水系の差異の検証を実施する。
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