2021 Fiscal Year Annual Research Report
海洋酸性化に対する海藻藻場生態系のエネルギーフローの応答
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19H04234
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
和田 茂樹 筑波大学, 生命環境系, 助教 (60512720)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀬戸 繭美 奈良女子大学, 自然科学系, 助教 (10512717)
AGOSTINI SYLVAIN 筑波大学, 生命環境系, 助教 (20700107)
今 孝悦 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (40626868)
佐藤 雄飛 公益財団法人環境科学技術研究所, 環境影響研究部, 研究員 (50708120)
BENJAMIN HARVEY 筑波大学, 生命環境系, 助教 (70785542)
大森 裕子 筑波大学, 生命環境系, 助教 (80613497)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 海洋酸性化 / CO2シープ / エネルギーフロー / 式根島 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本プロジェクトでは式根島CO2シープを利用し、光合成・生食連鎖・腐食連鎖のそれぞれの過程を解析した。
光合成：海中に付着基板を設置して自然の付着藻類群集を得た上でその光合成速度を測定したところ、藻類群集の光合成速度は海洋酸性化の進行に伴い増大した。一方で、藻類バイオマスには大きな変化が認められない。光合成とバイオマスの不一致には、高CO2海域で優占する単細胞の藻類が関与している。通常海域は仮根で強く付着する大型藻類が優占するが、高CO2海域は粘液で緩く付着する単細胞藻類が優占するため、藻体バイオマスが容易に脱離し、エネルギーが藻場外に輸送される。
生食連鎖と腐食連鎖：藻類の葉上に生息する動物と脱離して海底を漂流する藻体上の動物群集を解析した。その結果、量的パラメーター(総個体数)に関しては、全ての試料においてCO2濃度の違いに対応する有意な差は認められなかった。葉上の動物の種数は高CO2環境下で有意に減少したが、脱離した藻体上の動物相の種数に有意な変化は認められない。すなわち、生食連鎖の起点となる葉上の動物群集においてのみ、生物多様性が低下する。さらに、PERMANOVAを用いて群集組成を比較したところ、春～夏(高バイオマス季)・秋～冬(低バイオマス季)の両シーズンでCO2濃度に対する群集組成の有意な変化が認められたが、脱離藻体上においては春～夏シーズンのみで有意な変化が認められた。これらの結果は、海洋酸性化が生食連鎖と腐食連鎖に異なる影響を及ぼすことを意味する。しかし、量的パラメーターに影響が見られないことは、高次栄養段階のエネルギーフローへの影響は限定的であることを示唆している。
さらに、生態系の変化を説明するため、数理モデルを構築した解析を行った。海藻、微細藻、サンゴの3つのプレーヤーからなる生態系モデルにより、生物群間の競争関係が生態系のレジームシフトを引き起こすことが示された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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