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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Unified understanding of carbon cycling by coupled CO2 gas exchanges and food web structures in shallow coastal ecosystems

Research Project

Project/Area Number 18H04156
Research InstitutionNational Institute of Maritime, Port and Aviation Technology

Principal Investigator

桑江 朝比呂  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 領域長 (40359229)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡辺 謙太  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (20725618)
梅澤 有  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50442538)
堀 正和  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), グループ長 (50443370)
所 立樹  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 特別研究員 (70543859)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords二酸化炭素 / 一次生産者 / 植食動物 / 生態系サービス / トップダウン効果
Outline of Annual Research Achievements

浅海生態系では,水温,栄養塩濃度,光量などの外部環境が海草藻類や植物プランクトンといった一次生産者の現存量や生産速度を決定するとともに(ボトムアップ効果),植食動物による植食(トップダウン効果)にも強く影響を受ける.すなわち,大気-浅海生態系間のCO2ガス交換は,ボトムアップ効果とともに植食者を鍵とする食物網構造によっても決定づけられると考えられる.したがって本研究では,一次生産者の現存量と生産速度に影響を与える因子として植食動物に焦点を当て,現地調査と操作実験により食物網構造とCO2ガス交換過程の関連性を実証する.そして,浅海域における望ましい炭素循環像に迫るため,「炭素のストックとフロー」という共通の過程から食物網構造とCO2ガス交換過程を統一的に理解すること目的とする.

生態系純生産量に影響を与える一次生産や植食者に焦点を当て,炭素,栄養塩といった流入負荷物質や,温度,光環境などを勘案したうえで食物網構造の影響が検討できる砂泥性海草藻場と岩礁性大型海藻場において,現地観測や実験を実施した.具体的には,複数の海域で通年にわたる植生や炭素動態の実測や,植食動物の現地enclosure実験などを実施した.また,過年度と同様,植食動物による植食(トップダウン効果)による,大気-浅海生態系間のCO2ガス交換速度への影響を定量的に検証するため,難分解性物質や忌避物質における生産速度や残存率に関するデータを取得し解析した.

英文誌に論文を6編公表した.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Jadavpur University(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      Jadavpur University
  • [Int'l Joint Research] Edith Cowan University(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      Edith Cowan University
  • [Int'l Joint Research] CSIC(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      CSIC
  • [Journal Article] Using stable isotope (δ13C, δ15N) values from feces and breath to infer shorebird diets2022

    • Author(s)
      Kuwae, T., J. Hosoya, K. Ichimi, K. Watanabe, T. Moriya, R. W. Elner, M. C. Drever, and K. A. Hobson
    • Journal Title

      Oecologia

      Volume: 200 Pages: 23-35

    • DOI

      10.1007/s00442-022-05257-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Biofilm and invertebrate consumption by western sandpipers (Calidris mauri) and dunlin (Calidris alpina) during spring migratory stopover: insights from tissue and breath CO2 isotopic (<i>δ</i>13C, <i>δ</i>15N) analyses2022

    • Author(s)
      Hobson, K. A., T. Kuwae, M. C. Drever, W. Easton, and R. W. Elner
    • Journal Title

      Conservation Physiology

      Volume: 10 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1093/conphys/coac006

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] New possibilities for climate change countermeasures in ports: The creation of blue carbon ecosystems and dredged soil containment countermeasures through port development projects in Japan2022

    • Author(s)
      Sugimura, Y, T. Okada, T. Kuwae, Y. Mito, R. Naito, Y. Nakagawa
    • Journal Title

      Marine Policy

      Volume: 141 Pages: 105072-105072

    • DOI

      10.1016/j.marpol.2022.105072

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Air-water CO2 and water-sediment O2 exchanges over a tidal flat in Tokyo Bay2022

    • Author(s)
      Tokoro, T. and T. Kuwae
    • Journal Title

      Frontiers in Marine Science

      Volume: 9 Pages: 989270-989270

    • DOI

      10.3389/fmars.2022.989270

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Drivers of inorganic carbon dynamics and air-water CO2 fluxes in two large tropical estuaries: insights from coupled radon (222Rn) and pCO2 surveys2022

    • Author(s)
      Akhand, A., A. Chanda, K. Watanabe, S. Das, T. Tokoro, S. Hazra, T. Kuwae
    • Journal Title

      Limnology and Oceanography

      Volume: 67 Pages: S118-S132

    • DOI

      10.1002/lno.12075

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Species traits and geomorphic setting as drivers of global soil carbon stocks in seagrass meadows2022

    • Author(s)
      Kennedy, H., Pages, J. F., Lagomasino, D., Arias-Ortiz, A., Colarusso, P., Fourqurean, J. W., et al.
    • Journal Title

      Global Biogeochemical Cycles

      Volume: 36 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1029/2022GB007481

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Book] Chapter 22. Implementation of Japanese Blue Carbon Offset Crediting Projects, pp. 353-377, In Nakamura F. (ed) Green Infrastructure and Climate Change Adaptation: Function, Implementation and Governance2022

    • Author(s)
      T. Kuwae, Yoshihara, S., Suehiro F., Sugimura, Y.
    • Total Pages
      506
    • Publisher
      Springer Japan
    • ISBN
      978-981-16-6790-9
  • [Remarks] 沿岸環境研究グループ

    • URL

      https://www.pari.go.jp/unit/ekanky/member/kuwae/

  • [Remarks] Coastal and Estuarine Environment Research Group

    • URL

      https://www.pari.go.jp/unit/ekanky/en/member/kuwae

URL: 

Published: 2023-12-25  

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