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2018 Fiscal Year Research-status Report

Influence of transported hypoxic water on macrobenthic community on a sandy region

Research Project

Project/Area Number 18K11625
Research InstitutionPrefectural University of Kumamoto

Principal Investigator

小森田 智大  熊本県立大学, 環境共生学部, 講師 (10554470)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田井 明  九州大学, 工学研究院, 准教授 (20585921)
山田 勝雅  熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 特任助教 (80569195)
折田 亮  佐賀大学, 農学部, 特任助教 (80800143)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords貧酸素水 / 底生動物 / 有明海 / 酸素消費
Outline of Annual Research Achievements

沿岸域の生物を絶滅させるプロセスの1つに「貧酸素水の移流」がある.この現象は,砂質の貧酸素水が発生しない,海洋生物にとって良好な生育場(以下,「非発生域」)に,近隣の泥底で発生した貧酸素水が移流することで,生物群集に打撃を与える.貧酸素水の移流は,干満差が顕著な海域で普遍的であるにも関わらず,観測網が未発達な海域では認識されておらず,世界的にもその影響は数値化されていない.近年,我々は日本有数の干満差をもつ有明海でも,貧酸素水の移流が底生動物の生存を脅かす現象を発見した.この結果を踏まえて,本研究は,①貧酸素水の移流が非発生域の底生動物に及ぼす影響の数値化と,その影響度を予測するモデルの構築,②大型水槽を用いたメソコスム実験により野外で生じる現象の再現,③有明海で移流する貧酸素水のリスクマップの作成,を目的とする.
諫早湾では,夏季(6から9月)の水温躍層が強化される時期に貧酸素水が発生する.貧酸素水の影響を捉えるために,発生前(5月頃)と終息後(10月頃)に,底生動物の定量調査を実施し,貧酸素水の発生前後における底生動物群集の変化(変化度)を見積もった.その結果、貧酸素強度が強い泥底においては多様度指数(H')の変化度が小さい一方、貧酸素強度が弱い砂底においてはその変化度が大きくなる傾向が示された。このことから、貧酸素水の非発生域の底生動物群集に対する貧酸素水移流の影響を評価することができた。
つぎに、メソコスム実験の予備実験としてコア培養実験による酸素消費速度および底生動物群集の貧酸素水に対する応答を定性的に評価した。その結果、泥底における酸素消費速度は砂底の約2倍高いことが明らかになった。また、溶存酸素濃度が1 mg/Lを下回るようになると、ゴカイやヨコエビのように遊泳できる生物の逃避行動が観察された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度の結果より、貧酸素水が非発生域に移流することに対して、底生動物群集の種組成および多様度指数が変化することを野外調査の結果より明らかにできた。
メソコスム実験における実験系を確立できた。

Strategy for Future Research Activity

予測モデルの構築については、移流する貧酸素水の影響度を統計的に解析することで、有明海全域における影響度を可視化することを目指す。
メソコスム実験については、確立した実験系により本実験を行う予定である。
貧酸素水移流のリスクマップ作成について、まずは、ROMSにより生態系モデルを構築する。

Causes of Carryover

当初予定よりも効率的に野外観測を実施できたこと、当初予定していた論文の英文校閲が実施できていないことから、次年度使用額が生じた。次年度使用額については、室内実験への設備投資、分析およびデータ解析に関する人件費、英文校閲費などへの使用を予定している。

  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Parma University(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      Parma University
  • [Journal Article] Influence of water discharged from a reservoir on reclaimed land into Isahaya Bay (Kyushu, Japan) on the regeneration of NH4+ in the water column2019

    • Author(s)
      H Takasu, T Komorita, T Okano, M Kuwahara, K Hoshimoto
    • Journal Title

      Journal of Oceanography

      Volume: in press Pages: 1-6

    • DOI

      10.1007/s10872-018-0503-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Combined effects of drift macroalgal bloom and warming on occurrence and intensity of diel-cycling hypoxia in a eutrophic coastal lagoon2019

    • Author(s)
      Miyamoto, Y., T. Nakano, K. Yamada, K. Hatakeyama, M. Hamaguchi
    • Journal Title

      Estuaries and Coasts

      Volume: 42 Pages: 494-503

    • DOI

      10.1007/s12237-018-0484-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differences in the damage caused by hypoxia to the macrobenthic communities in source regions of hypoxic water and in regions with advected hypoxic water2018

    • Author(s)
      S Ishimatsu, T Komorita, R Orita, H Tsutsumi
    • Journal Title

      Journal of Oceanography

      Volume: 74 Pages: 607-617

    • DOI

      10.1007/s10872-018-0485-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 生産量より見積もったホトトギスガイによる基礎生産者への摂餌圧の定量的評価2018

    • Author(s)
      小森田智大・猪島頌太・堤裕昭
    • Journal Title

      Laguna

      Volume: 25 Pages: 105-110

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Does suspended matters drained from Isahaya freshwater reservoir cause organic enrichment of northern Ariake Bay?2018

    • Author(s)
      Yoshino, K., K. Yamada, K. Kimura
    • Journal Title

      Journal of Oceanography

      Volume: 74 Pages: 619-628

    • DOI

      10.1007/s10872-018-0486-9

  • [Journal Article] Lineage specific detection of the scaly form of the pen shell Atrina spp. by a loop-mediated isothermal amplification method. Fishries Science2018

    • Author(s)
      Hashimoto, K., K. Yamada, K., A. Nagae, Y. Matsuyama
    • Journal Title

      Fishries Science

      Volume: 84 Pages: 837-848

    • DOI

      10.1007/s12562-018-1231-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 善か悪か?:浅場域で増大するホトトギスガイ個体群の生態系への影響と研究の動向2018

    • Author(s)
      山田勝雅, 倉田健悟
    • Journal Title

      Laguna

      Volume: 25 Pages: 55-63

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 中海におけるホトトギスガイのマットと大型海藻マットの空間形成2018

    • Author(s)
      山田勝雅, 宮本 康, 畠山恵介
    • Journal Title

      Laguna

      Volume: 25 Pages: 81-92

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 八代海球磨川河口干潟における底生動物相の時空間変化:ホトトギスガイのマット形成が群集構造に与える影響2018

    • Author(s)
      14)北岡 匠, 山田勝雅, 逸見泰久
    • Journal Title

      Laguna

      Volume: 25 Pages: 81-92

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Community structure of benthic infauna at tidal flats ecosystem of Ariake Bay, Kyushu, Japan: focusing on turnover and nestedness components of β diversity2018

    • Author(s)
      Yamada K., T. Komorita, Y. Henmi
    • Organizer
      AMBL90 - Biodiversity, Ecology and Evolution
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 機能的多様性の空間変異パターン:荒尾干潟の底生生物群集を事例に2018

    • Author(s)
      山田勝雅, 逸見泰久, 鈴木孝男, 吉野健児, 森 敬介, 石田 惣, 竹下文雄, 前川 匠, 多留聖典, 渡部哲也, 田中正敦, 松浦 弘, 比留間美帆, 青木美鈴, 小材隆文, 山北剛久
    • Organizer
      第66回日本生態学会
  • [Presentation] 貧酸素水塊の移入に対するベントス群集の応答:群集形成パターンの評価2018

    • Author(s)
      山田勝雅, 小森田智大, 宮本 康, 石松将武, Wachirah Jaingam, 堤 裕昭, 逸見泰久
    • Organizer
      2018年度日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会
  • [Presentation] 干潟漁場生態系の底生生物群集の集合規則:入れ子構造と種の入れ替わり2018

    • Author(s)
      山田勝雅, 小森田智大, 竹中理佐, 相澤章仁, 諸熊孝典, 黒木善之, 内川純一
    • Organizer
      第65回日本生態学会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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