Mechanisms of species alternations in the Southeastern Brazilian Bight: comparison between western boundary current and upwelling systems

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21H04737
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高須賀 明典 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00392902)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安田 十也 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), グループ長 (10550428) ; 渡井 幹雄 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 主任研究員 (50829166) ; 黒田 寛 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(釧路), グループ長 (30531107) ; 奥西 武 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(塩釜), グループ長 (60374576)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2026-03-31
• Keywords: 魚種交替 / 気候変動 / 南東ブラジル湾 / 資源生態 / 産卵生態 / 初期生態 / 海洋環境 / 数理モデル

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、地球規模で起こる魚種交替の生物学的メカニズムの解明を目指し、これまで環太平洋海域で実施してきた研究の成果を総合して導いた海洋環境に対する生物特性の魚種間差に着目した魚種交替仮説を完全に統一した手法によって南東ブラジル湾で検証する。南東ブラジル湾のカタクチイワシとマイワシについて、資源生態、産卵生態、初期生態に加え、これらの生態特性と海洋環境の関係を明らかにする。その上で、輸送・回遊モデルを用いて、黒潮海流域、フンボルト海流域、南東ブラジル湾のカタクチイワシとマイワシが産卵場からの輸送・回遊過程で経験する海洋環境を調べ、仮説検証結果を魚種間・海流域間で総合的に比較する。以上より、西岸境界流域 (黒潮海流域・南東ブラジル湾) と湧昇流域 (カリフォルニア海流域・フンボルト海流域) の魚種交替の生物学的メカニズムを比較統合する。2022年度 (繰越) は以下の内容を実施した。
I. 資源生態 (1) 黒潮海流域の産卵調査データと産卵量計算結果を更新した。南東ブラジル湾の漁業情報と産卵調査データから、資源量指標値を整理した。
II. 産卵生態 (1) 南東ブラジル湾の産卵調査データから、マイワシ・カタクチイワシの卵・仔魚の密度データに一般化加法モデルを適用し、産卵確率・密度に対する環境要因の影響を調べ、暫定結果を得た。
III. 初期生態 (1) 黒潮海流域のカタクチイワシ仔魚の耳石解析から、成長速度と摂餌成功度の関係を検証し、成長・摂餌メカニズムの動的性質を示した。また、耳石サイズと体サイズの関係における成長速度と水温の影響を検証した。
IV. 海洋環境 (1) 黒潮海流域及び南東ブラジル湾の産卵調査データに対して海洋環境情報を結合し、各種解析の準備を進めた。
V. 数理モデル (1) 輸送・回遊モデルに必要な物理場の準備を進めた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

本研究では、サンパウロ大学海洋研究所との共同および異なる専門分野間 (トピック間) での連携が研究進捗を大きく左右する。進捗状況によって、適切なタイミングで、担当者・協力者が日本あるいはサンパウロで一堂に会して共同解析作業と議論を行う実践的なワークショップを実施することが重要である。2021年度は新型コロナウイルス感染症の情勢により、これを延期せざるを得なかった。2022年度 (繰越) は代表者の訪問により、改めて計画を練り直し、解析も進捗したが、累積的にはやや遅れていることになる。

Strategy for Future Research Activity

本研究では、サンパウロ大学海洋研究所との共同および異なる専門分野間 (トピック間) での連携が研究進捗を大きく左右する。進捗状況によって、適切なタイミングで、担当者・協力者が日本あるいはサンパウロで一堂に会して共同解析作業と議論を行う実践的なワークショップを実施することが重要である。よって、サンパウロ大学海洋研究所の共同研究者を訪問あるいは招聘しての共同研究ワークショップを実施する。適宜、オンラインでのワークショップによって効率化する。なお、サンパウロ大学海洋研究所による調査標本の入手状況から、初期生態トピックの実施は黒潮海流域の魚種のみで進めように計画を組み直した。今後、南東ブラジル湾では、資源生態トピックと産卵生態トピックへの重点化をして解析を進める。

Research Products

• [Int'l Joint Research] サンパウロ大学海洋研究所(ブラジル)
  • Country Name: BRAZIL
  • Counterpart Institution: サンパウロ大学海洋研究所
• [Int'l Joint Research] ペルー海洋研究所(ペルー)
  • Country Name: PERU
  • Counterpart Institution: ペルー海洋研究所
• [Int'l Joint Research] ケベック大学リムスキ海洋研究所(カナダ)
  • Country Name: CANADA
  • Counterpart Institution: ケベック大学リムスキ海洋研究所
• [Journal Article] History, current status, and future vision of particle-tracking simulation applied to marine biology, fisheries science, and ecological engineering around Japan (2023)
  • Author(s): Kuroda, H.
  • Journal Title: Fisheries Science Volume: 89 Pages: 129～146
  • DOI: 10.1007/s12562-023-01673-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Revisiting the role of early life growth for survival potential in three clupeoid species (2022)
  • Author(s): Tanaka, S., Togoshi, S., Yasue, N., Burns, C. M., Robert, D., Takasuka, A.
  • Journal Title: Fisheries Oceanography Volume: 32 Pages: 245～254
  • DOI: 10.1111/fog.12626
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Perspectives: how to improve understanding climate impacts on fish production (Density-dependent egg production in small pelagic fish) (2022)
  • Author(s): Takasuka, A.
  • Organizer: Basin Scale Events to Coastal Impacts (BECI) workshop on “Ocean Biology and Fish Production” (オンライン, 2022年6月)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Density-dependent egg production in small pelagic fish: A key to life cycle closure (2022)
  • Author(s): Takasuka, A., Yoneda, M., Oozeki, Y., Nishikawa, H., Furuichi, S., Yukami, R.
  • Organizer: International Symposium on “Small Pelagic Fish: New Frontiers in Science and Sustainable Management” (ポルトガル・リスボン, 2022年11月)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Growth autocorrelation in small pelagic fish larvae in the Kuroshio Current system: Do early growth rates influence later growth rates? (2022)
  • Author(s): Tanaka, S., Togoshi, S., Yasue, N., Burns, C. M., Robert, D., Takasuka, A.
  • Organizer: International Symposium on “Small Pelagic Fish: New Frontiers in Science and Sustainable Management” (ポルトガル・リスボン, 2022年11月)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evaluation and prediction of small pelagic fish dynamics by an interspecific relation model under regime shifts (2022)
  • Author(s): Iwamoto, N., Takasuka, A., Yamakawa, T.
  • Organizer: International Symposium on “Small Pelagic Fish: New Frontiers in Science and Sustainable Management” (ポルトガル・リスボン, 2022年11月)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A global stable isotope-based trophic level comparison of small pelagic fish and other nekton across ecosystems with varying levels of productivity (2022)
  • Author(s): Miller, T., van der Lingen, C., Brodeur, R., Bertrand, A., Espinoza, P., Alegre, A., Navarro, J., Gimenez, J., Bode, A., Schwamborn, R., Giarrizzo, T., Kreiner, A., Takasuka, A.
  • Organizer: International Symposium on “Small Pelagic Fish: New Frontiers in Science and Sustainable Management” (ポルトガル・リスボン, 2022年11月)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A cross-system comparison of internal and external forcing regulating growth of small pelagic fish throughout ontogeny (2022)
  • Author(s): Lindegren, M., Huret, M., Berg, F., Boldt, J., Cleary, J., van Denderen, P. D., Doray, M., Hattab, T., Jacobsen, N. S., van der Kooij, J., Kuriyama, P., Ramos, F., Rincon, M. M., Riveiro, I., Somarakis, S., Takahashi, M., Takasuka, A., Wise, L.
  • Organizer: International Symposium on “Small Pelagic Fish: New Frontiers in Science and Sustainable Management” (ポルトガル・リスボン, 2022年11月)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] カタクチイワシ仔魚における成長速度自己相関の種内変動と環境要因 (2022)
  • Author(s): 田中翔大・遠越零那・安江尚孝・Corinne Burns・Dominique Robert・高須賀明典
  • Organizer: 2022年度水産海洋学会研究発表大会 (創立60周年記念大会) (横浜市, 2022年11月)
• [Presentation] 紀伊水道におけるイワシ類2種の仔魚の成長速度と摂餌成功 (2022)
  • Author(s): 遠越零那・田中翔大・安江尚孝・Corinne Burns・Dominique Robert・高須賀明典
  • Organizer: 2022年度水産海洋学会研究発表大会 (創立60周年記念大会) (横浜市, 2022年11月)
• [Presentation] 冬の黒潮表層生態系におけるハダカイワシ類稚魚の成長速度の地理的変動 (2022)
  • Author(s): 東口胤成・渡井幹雄・木下順二・佐々千由紀・黒田寛・奥西武・安田十也・高須賀明典
  • Organizer: 2022年度水産海洋学会研究発表大会 (創立60周年記念大会) (横浜市, 2022年11月)
• [Remarks] Research Introduction (研究紹介)
  • URL: http://katsuo.fs.a.u-tokyo.ac.jp/takasuka/