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2022 Fiscal Year Annual Research Report

季節海氷域における海洋酸性化と石灰質生物の応答メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 19H03037
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

木元 克典  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), グループリーダー代理 (40359162)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 清水 啓介  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (00757776)
山口 篤  北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (50344495)
下島 公紀  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (70371490)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords海洋酸性化 / ISFET pHセンサ / 石灰化生物 / 有殻翼足類 / 生態的可塑性 / 生物影響評価 / マイクロフォーカスX線CT
Outline of Annual Research Achievements

オホーツク海南岸の海洋酸性化の実態を明らかにするべく、引き続きISFET-pHセンサによる連続モニタリングと海水採取による炭酸系の調査を実施した。4年間を総括すると、紋別沖オホーツク海南岸の海水のpHは7.95~8.24/yrで変動し、春、秋期にはpHが上昇し、冬季に低下する明確なパターンを得た。炭酸塩飽和度(Ωara)は冬季に1.1まで低下し、有殻翼足類の殻形成に影響をする閾値(1.4)を大きく下回ったが、現場の殻密度をMXCTで計測すると、むしろ夏季より高くなっており、環境への適応(生態的可塑性)である可能性が示唆された。また、本海域で採取した有殻翼足類L. helicinaの貝殻形態とミトコンドリアDNAのCOI領域を解析し、北太平洋の集団構造解析を行ったところ、オホーツク海と北太平洋の間で遺伝的な差はみられないものの、殻形態のみが異なる(地域的形態変異)ことを明らかにした(Shimizu et al,2021)。上記に関係して日本周辺海域の海洋酸性化についての啓発番組(NHKスペシャル、サイエンスアイ等)に木元が出演し、海洋酸性化と生物影響についての解説を行った(NHK, 2022年7、8月)。また有殻翼足類など微小炭酸塩生物の殻密度をMXCTにより計測する方法論について、国内特許が本年度に認可された(特許第7175462号)。
海洋観測用として独自に新規開発したISFET-pH電極を用いたpH/pCO2センサを、沿岸域および外洋域での長期係留観測(数ヶ月~1年)(水深数m~6,000m)に適用するとともに、種々の移動型海洋観測プラットフォームに搭載して観測を実施し、結果を得た。
本科研費期間中に、4連ノルパックネットを開発し、従来の定量採集に加えて、飼育用動物プランクトンの採集も同時に行うことが出来るようになった(濵ほか, 2019)。

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

    (20 results)

All 2023 2022 2019 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 6 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Hydrothermal vent chimney-base sediments as unique habitat for meiobenthos and nanobenthos: Observations on millimeter-scale distributions2023

    • Author(s)
      Bernhard Joan M.、Nomaki Hidetaka、Shiratori Takashi、Elmendorf Anastasia、Yabuki Akinori、Kimoto Katsunori、Tsuchiya Masashi、Shimanaga Motohiro
    • Journal Title

      Frontiers in Marine Science

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fmars.2022.1033381

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparison of population structure, vertical distribution and growth of sympatric, carnivorous, mesopelagic copepods, Paraeuchaeta glacialis and Heterorhabdus norvegicus, in the western Arctic Ocean2022

    • Author(s)
      Yamaguchi Atsushi、Ashjian Carin J、Campbell Robert G
    • Journal Title

      Journal of Plankton Research

      Volume: 44 Pages: 443-453

    • DOI

      10.1093/plankt/fbac019

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The coral reef-dwelling Peneroplis spp. shows calcification recovery to ocean acidification conditions2022

    • Author(s)
      Charrieau Laurie M.、Nagai Yukiko、Kimoto Katsunori、Dissard Delphine、Below Beatrice、Fujita Kazuhiko、Toyofuku Takashi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10375-w

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evidence for late-glacial oceanic carbon redistribution and discharge from the Pacific Southern Ocean2022

    • Author(s)
      Iwasaki Shinya、Lembke-Jene Lester、Nagashima Kana、Arz Helge W.、Harada Naomi、Kimoto Katsunori、Lamy Frank
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-022-33753-4

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Micro- and nanometric characterization of the celestite skeleton of acantharian species (Radiolaria, Rhizaria)2022

    • Author(s)
      Fujimaki Rina、Suzuki Noritoshi、Kimoto Katsunori、Nagai Yukiko、Oaki Yuya、Shimode Shinji、Toyofuku Takashi、Imai Hiroaki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-022-06974-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Palaeoceanography of the Japan Sea Across the Mid‐Pleistocene Transition: Insights From IODP Exp. 346, Site U14272022

    • Author(s)
      Felder Sonja、Sagawa Takuya、Greaves Mervyn、Leng Melanie J.、Ikehara Ken、Kimoto Katsunori、Hasegawa Siro、Wagner Thomas、Henderson Andrew C. G.
    • Journal Title

      Paleoceanography and Paleoclimatology

      Volume: 37 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1029/2021pa004236

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantification of species-specific biogenic silica flux of radiolarians (Rhizaria) in the western Arctic Ocean using microfocus X-ray computed tomography2023

    • Author(s)
      Takahito IKENOUE, Katsunori KIMOTO, Yuriko NAKAMURA, Kjell R. BJORKLUND, Naoki KURAMOTO, Masaaki UEKI, Yuichi OTA, Jonaotaro ONODERA, Naomi HARADA, Makio C. HONDA, Miyako SATO, Eiji WATANABE, Motoyo ITOH, Shigeto NISHINO,Takashi KIKUCHI
    • Organizer
      The 36th International Symposium on the Okhotsk Sea & Polar Oceans
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detection of density differences in radiolarian skeletons by micro-XCT measurement2023

    • Author(s)
      Katsunori Kimoto, Atsushi Matsuoka
    • Organizer
      International Workshop on reneissance drilling on the Northwestern Pacific
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Seasonal variability of coastal ocean acidification in the southern coast of the Sea of Okhotsk: Summary of four years continuous monitoring2023

    • Author(s)
      Kimoto, K., Shimizu, K., Wakita, M., Shitashima, K., Yamaguchi, A., Matsuno, K., Kasai, H., Yoshida, H., Katakura, S.
    • Organizer
      International Symposium of Okhotsk and Polar Ocean
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アコヤガイの貝殻形成における有機物複合体形成因子の多様性と進化2022

    • Author(s)
      清水啓介,根岸瑠美 ,胡桃坂仁志 ,鈴木道生
    • Organizer
      第17回バイオミネラリゼーションワークショップ
  • [Presentation] Difference in photosynthetic rates between Trilobatus sacculifer and Globigerinella siphonifera: Implications for carbon sources for photosynthesis2022

    • Author(s)
      Haruka TAKAGI, Katsunori KIMOTO and Tetsuichi FUJIKI
    • Organizer
      14th International Conference on Paleoceanography
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 西部北太平洋亜寒帯域における海洋酸性化と海洋生物への影響2022

    • Author(s)
      脇田昌英・永野憲・内田裕・中野善之・木元克典・重光雅仁・藤木徹一
    • Organizer
      日本海洋学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] Photosynthesis in modern symbiont-bearing planktonic foraminifera: toward a better understanding of the symbiotic system and geochemical proxies2022

    • Author(s)
      Haruka TAKAGI, Katsunori KIMOTO and Tetsuichi FUJIKI.
    • Organizer
      The Micropalaeontological Society Annual Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Calcification recovery after exposure to ocean acidification conditions-results from culture experiments and geochemical signature.2022

    • Author(s)
      Charrieau L., Nagai Y., Kimoto K., Dissard D., Below B., Fujita K., Toyofuku T.
    • Organizer
      European Geoscience Union Genral Assembly 2022 (EGU 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 西部北極海における有殻翼足類の殻密度変遷:10年比較2022

    • Author(s)
      木元克典、堀内里香、小野寺丈尚太郎、西野茂人、渡邉英嗣
    • Organizer
      日本海洋学会2022年度秋季大会
  • [Presentation] 海底下 CCS における漏洩検知手法の利点と欠点および今後の対策2022

    • Author(s)
      岡村 拓歩、前田 義明、佐藤 徹、下島 公紀
    • Organizer
      海洋理工学会 令和4年度 秋季大会
  • [Remarks] プレスリリース [最終退氷期に南大洋チリ沖の深層水が 二酸化炭素を大量に放出していたことを明らかに]

    • URL

      https://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20221111/

  • [Remarks] Microfocus X-ray CT lab News

    • URL

      https://www.jamstec.go.jp/rcgc/e/mxct/news/index.html

  • [Remarks] MXCT data acquisition service

    • URL

      https://www.jamstec.go.jp/rcgc/e/mxct/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 密度測定方法および較正基準試料並びにその作成方法2019

    • Inventor(s)
      木元克典
    • Industrial Property Rights Holder
      木元克典
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      7175462

URL: 

Published: 2023-12-25  

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