Effects of acid rain and global warming on lake ecosystem

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K15586
• Research Institution: The University of Shiga Prefecture
• Principal Investigator: リュウ キン 滋賀県立大学, 環境科学部, 研究員 (10843360)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 動物プランクトン / 致死pH / 呼吸速度 / 代謝速度 / カイアシ類 / 枝角類 / 琵琶湖 / 酸性化

Outline of Annual Research Achievements

琵琶湖北湖中央部日本水資源機構観測塔付近において、水深30 mから、ノルパックプランクトンネット（口径45 cm、目合い0.2 mm）の鉛直曳きにて、動物プランクトン試料を採取し、本湖の優占動物プランクトン、いわゆるカイアシ類Eodiaptomus japonicusとCyclopoida spp.および枝角類Daphnia galeataをそれぞれソートした。これらの動物プランクトンを用いて、異なる水温における致死酸性条件を調べ、酸性条件における代謝速度を測定した。
その結果、この三種の動物プランクトンの内、E. japonicusは、酸性化への耐性が最も弱かった；いずれの種類でも、酸性条件における高致死率は、低温条件より、高温条件の方が緩和されていた。これらのことから、琵琶湖に生息する動物プランクトンの致死酸性pHは、種類によって異なることと、水温に依存することが分かる。酸性条件におけるE. japonicus（pH6とpH5.4）およびCyclopoida spp.（pH6とpH5）の代謝速度は、pH7.8のそれと比べて、著しく低下した。一方、酸性条件におけるD. galeata（pH6とpH5）の代謝速度は、いずれの温度条件（10度、20度）においても、pH7.8のそれと比べて同程度だった。以上のことから、湖水の酸性化が動物プランクトンの代謝速度に与える影響について、種類によって異なることが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

初年度である令和2年度は、異なる酸性条件における動物プランクトンの代謝速度の測定方法の確立に難航したが、琵琶湖に優占する合計三種類の動物プランクトンの致死酸性pHおよび異なる酸性条件におけるそれらの代謝コストを明らかにした。これらの知見に基づき、今後、湖水の酸性化が動物プランクトンの成長などに与える影響を評価する室内飼育実験が実施できるようになった。以上のことにより、本研究は、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、酸性条件における動物プランクトンの遊泳行動を調べることで、動物プランクトンが酸性化への生理応答が種類によって異なる原因を模索していく。また、湖水のpH低下と水温上昇の相互作用が動物プランクトンの成長に及ぼす影響を明らかにする予定である。得られた研究成果によって、湖沼生態系における酸性化と温暖化が動物プランクトン個体群成長に与える影響を評価する。大気由来の酸性化が確認された酸性湖に生存する動物プランクトンがpH低下に対する生理応答の評価について、遠方による動物プランクトン試料の採取が必須である。次年度のコロナウイルスの収束状況また感染状況レベルによって適切的に判断して推進していく。