2019 Fiscal Year Research-status Report
Impact assessment of Noctiluca scintillans red tide on nutrient dynamics, biological processes in lower trophic levels and material cycle in the neritic area of Sagami Bay
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18K05794
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
荒 功一 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (40318382)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 夜光虫赤潮 / 細胞内栄養塩含有量・濃度 / 排泄速度 / 栄養塩滲出（溶出）速度 / 栄養塩プール / 栄養塩供給 / 相模湾沿岸域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度には、2018年度と同様に相模湾（江の島沖）沿岸域に設けた1定点において各月2回の頻度で24回の船舶を用いた観測を実施し、物理・化学・生物特性（水温、栄養塩濃度、クロロフィルa濃度、ピコ・ナノ・マイクロ植物プランクトンの出現密度、一次生産速度）ならびに夜光虫Noctiluca scintillansの出現密度、細胞内栄養塩類含有量・濃度、排泄速度、栄養塩滲出（溶出）速度などの測定を行った。
2019年度の結果は：
（1）夜光虫は、4月中旬～12月上旬に出現し、6月上旬～8月上旬に水深10 m層以浅で高出現密度だった。（2）夜光虫の細胞内栄養塩濃度は、採集時の海水中の栄養塩濃度に対して平均682～12,565倍と非常に高かった。（3）夜光虫の細胞内栄養塩含有量（栄養塩プール）は、現場海域（水深0～50 m層）に存在する（海水中+細胞内含有）溶存態無機窒素全体の最大26.0%、溶存態無機リン全体の最大31.4%を占めた。（4）夜光虫の出現密度と最大排泄速度より求めた窒素・リンの供給量は、一次生産速度からレッドフィールド比により推定した植物プランクトンの窒素要求量の平均22.3%、リン要求量の平均26.1%を満たし、特に夜光虫の出現密度が高く海水中の栄養塩類濃度が低かった6月上旬～8月上旬に窒素要求量の23.0～160.3%、リン要求量の26.9～187.5%を満たしたと推定された。（5）死滅した夜光虫細胞からの日間栄養塩滲出（溶出）速度は、窒素が細胞内含有量の平均8.8%、リンが平均6.2%と推定された。（6）夜光虫の出現密度が高かった6月上旬～8月上旬に水深10 m層以浅では、海水中の栄養塩類濃度が低かったにも係わらず植物プランクトンの現存量・出現密度・一次生産速度が上昇した。
などであり、本研究課題の目的を達成するための必要不可欠なデータを取得した。
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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
2019年度は、2018年度と同様に相模湾沿岸域において各月2回の頻度で24回の船舶を用いた観測に基づく測定・試料採取・現場実験・試料分析ならびに夜光虫を用いた各種測定・実験を実施したことにより、物理・化学・生物特性（水温、栄養塩濃度、一次生産速度）ならびに夜光虫の出現密度、細胞内栄養塩類含有量、排泄速度、栄養塩滲出（溶出）速度などの測定の全ての項目について計画どおりに進展した。また、2019年度末には、2018～2019年度に測定したデータを用いて夜光虫の出現動態と低次生物特性（サイズ画分したクロロフィルa濃度、ピコ・ナノ・マイクロ植物プランクトンの出現密度）の変動の関連性について計画どおりに解析を行った。さらに、2019年度は、ナノ・マイクロ・メソ動物プランクトンの排泄による窒素・リン供給量推定のための各種測定（他研究でのデータ取得）も行ったことにより、研究総括として2020年度に予定している本海域での物質（窒素・リン）循環の定量的評価のために必要なデータの取得についても当初の計画どおりに進展した。以上より、本研究課題の現在までの進捗状況としては、概ね順調に進展しているものと推察される。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度には、2018～2019年度と同様に相模湾沿岸域において船舶を用いた観測に基づく測定・試料採取・現場実験・試料分析と夜光虫を用いた各種測定・実験を実施することにより、物理・化学特性（水温、栄養塩濃度）、低次生物特性（サイズ画分したクロロフィルa濃度、ピコ・ナノ・マイクロ植物プランクトンの出現密度、一次生産速度）ならびに夜光虫の出現密度、細胞内栄養塩類含有量、排泄速度、栄養塩滲出（溶出）速度などの測定を継続して行う予定である。
2020年度には、2018～2019年度に既に測定したデータ、ならびに2020年度に新たに測定するデータを用いて夜光虫赤潮の発生過程と低次生物特性（サイズ画分したクロロフィルa濃度、ピコ・ナノ・マイクロ植物プランクトンの出現密度）の変動の関連性を解析し、また必要に応じて夜光虫と植物プランクトン群集の混合培養実験を行い、仮説①夜光虫赤潮の発生が富栄養化を促進するのか、またその際に仮説②植物プランクトン群集の構造（優占種が珪藻から有害赤潮プランクトンを含む非珪藻への）変化を引き起こすトリガーとなり得るのかを検証する。
併せて、2020年度には、研究総括として同海域での栄養塩動態、一次生産速度、物質（窒素・リン）循環に及ぼす夜光虫由来の栄養塩の影響過程（寄与率）を定量的に評価することを目指す。
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