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2013 Fiscal Year Annual Research Report

光学プランクトン観測システムによる動物プランクトン生産力の定量評価

Research Project

Project/Area Number 24248032
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

山口 篤  北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 准教授 (50344495)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤森 康澄  北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 教授 (40261341)
今井 一郎  北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 教授 (80271013)
LINDSAY Dhugal  独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 技術研究副主幹 (80344282)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2017-03-31
Keywords生物海洋学 / プランクトン / 自動計測 / 生産量 / バイオマス / 物質循環 / イメージング技法 / ビデオプランクトンレコーダー
Research Abstract

H25年度は研究代表者の山口が北海道大学附属練習船おしょろ丸の実習航海に乗船し(H25.6.14-8.6)、ベーリング海および北極海における動物プランクトンデータを取得した。この航海の帰途には、米国シアトルのNOAA研究施設に関連研究者を訪問し、今後の研究打ち合わせを行った。2013年度日本プランクトン学会シンポジウム「イメージング技法によるプランクトン研究(H25.3.25)」では山口と研究分担者のDhugal J. Lindsay(JAMSTEC)がコンビーナーを務め、この発表原稿に基づく査読付きプロシーディングス原稿11報を日本プランクトン学会報61巻1号(2014.2)に編集・掲載することが出来た。本研究に基づく研究成果として、H25年度には査読付き論文4報、査読無し論文1報、口頭及びポスター発表を8件行った。
これら研究成果うち、北太平洋高緯度海域をほとんどカバーする、西部から東部に設けた8本の南北トランセクトライン(東経144度30分-西経145度30分)において、北大の練習船が1981~2009年(29年間)の実習航海にて採集された全1396本のNORPACネット動物プランクトン試料を室内型OPCで測定し、動物プランクトン群集(出現個体数、バイオボリュームおよびNBSSの傾き)の空間変動パターン(南北および東西変動)を評価した研究が最も重要である。北太平洋動物プランクトン群集の南北および東西変動は顕著に認められ、南北変動は一義的には亜寒帯性種か亜熱帯性種かという群集差によっており、同じ亜寒帯性種の分布する2海域(亜寒帯域と移行領域)では、移行領域の高水温の環境が大型カイアシ類の発育を早めるため、バイオボリュームが高いことが分かった。東西変動は、鉄濃度の東西差に起因するボトムアップ的な要因が、西部において出現個体数やバイオボリュームが高いことをもたらしていると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

H25年度は、当初予定していた野外での2航海に乗船し、試料採集を行い、LOPCとVPRともに、各計測機器ごとに動物プランクトン計測を行い、ESDサイズ-体長の関係式を得ることが出来た。これは次年度以降に各機器の計測データからバイオマス推定を行う際に必要不可欠な知見であり、その足がかりが出来たものである。
本年度の達成度合いを象徴するものとして、関連研究テーマを行っている大学院生の各種表彰の受賞が挙げられる。2013年日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会にて「日本プランクトン学会学生優秀発表賞」(H25.10.7)、PICES(北太平洋海洋科学機構)年次総会にて「BIO(生物海洋学分野)ベストポスター賞」(H25.10.18)、日本プランクトン学会より「日本プランクトン学会論文賞」(H26.3.26)などを受賞した。これは本研究課題の達成度の高さを表すものとして挙げることが出来る。
また研究代表者と研究分担者がコンビーナーを務めた、日本プランクトン学会シンポジウム「イメージング技法によるプランクトン研究(H25.3.25)」に基づくシンポジウムプロシーディングスを「日本プランクトン学会報61巻1号」に出版することが出来た(H26.3)。このシンポジウムプロシーディングスは査読付き原著論文11報を含み、うち2報は英文である。このシンポジウムプロシーディングスは今後、該当分野の研究を行う際に有用な、ベンチマーク的な論文集となっている。このシンポジウムでは、各種イメージング技法を用いている研究者間のネットワークが出来、シンポジウムでの議論に基づく、インターキャリブレーション航海やワークショップ申請も計画されており、いずれも今後に繋がる展開となっている。
これら本研究課題に沿った研究テーマ大学院生の各種表彰や、シンポジウムによる学際的ネットワークの構築は、本研究課題の高い達成度を表しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

研究目的を達成するために、本研究課題では以下の4サブテーマを設けている。すなわち (1) 北大おしょろ丸、JAMSTECみらいによる北太平洋亜寒帯域におけるLOPC観測、(2) 同航海におけるVPR観測、(3) 海外(北極海、地中海と南太平洋)におけるVPR観測、(4) 次世代型生態系観測システムの構築に向けた成果発表である。
4つのサブテーマのうち、(1)ではLOPCによる計測と動物プランクトンのサイズに関する関係式を得ることが出来たが、まだその関係式は主要な分類群に留まっているので、今後より多くの分類群に関するデータ取得を行う必要がある。(2)ではVPRについて、
サイズ-体長の関係式を求めることが出来、相関係数は0.9といずれの分類群でも正確なサイズ評価が出来るようになっているが、この関係式は海域によって異なる事も予想される。そのため、サブテーマ(3)の海外(北極海、地中海と南太平洋)における計測データを併せて解析することにより、さらなる精度向上を目指す予定である。このうち地中海と南太平洋ではH25年度にデータを取得し、現在解析中である。H26年度ではカナダ砕氷船の北極海航海にも乗船しデータ取得を行い、海域毎の変動要因を組み込んだアルゴリズムの構築を目指す。サブテーマ(4)の次世代型生態系観測システムの構築に向けた成果発表では、国内学会でのシンポジウムプロシーディングス出版を足がかりとして、今後は国際学会でのシンポジウム(ないしはワークショップ)開催と国際学術雑誌でのプロシーディングス出版を目指す予定である。
本研究課題の将来展望として、本研究課題により確立される動物プランクトン生産量マッピング技術は様々な海域や季節に応用することが可能なため、大洋~全球スケールの動物プランクトン生産量推定ネットワークの展開が期待される。今後も、この最終目標を見
据えて研究を進める。

  • Research Products

    (24 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (14 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Influences of mesoscale anticyclonic eddies on the zooplankton community south of the western Aleutian Islands during the summer of 20102014

    • Author(s)
      Saito, R., A. Yamaguchi, I. Yasuda, H. Ueno, H. Ishiyama, H. Onishi and I. Imai
    • Journal Title

      Journal of Plankton Research

      Volume: 36 Pages: 117-128

    • DOI

      doi:10.1093/plankt/fbt087

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vertical profiles of marine particulates: a step towards global scale comparisons using an Autonomous Visual Plankton Recorder2014

    • Author(s)
      Lindsay, D.J., A. Yamaguchi, M.M. Grossmann, J. Nishikawa, A. Sabates, V. Fuentes, M. Hall, K. Sunahara and H. Yamamoto
    • Journal Title

      Bulletin of the Plankton Society of Japan

      Volume: 61 Pages: 72-81

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seasonal changes in mesozooplankton swimmers collected by sediment trap moored at a single station on the Northwind Abyssal Plain in the western Arctic Ocean2014

    • Author(s)
      Matsuno, K., A. Yamaguchi, A. Fujiwara, J. Onodera, E. Watanabe, I. Imai, S. Chiba, N. Harada and T. Kikuchi
    • Journal Title

      Journal of Plankton Research

      Volume: 36 Pages: 490-502

    • DOI

      doi:10.1093/plankt/fbt092

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seasonal changes in zooplankton community structure in Ishikari Bay2014

    • Author(s)
      Arima, D., A. Yamaguchi, Y. Abe, K. Matsuno, R. Saito, H. Asami, H. Shimada and I. Imai
    • Journal Title

      Bulletin of Fisheries Sciences, Hokkaido University

      Volume: 64 Pages: 17-23

  • [Journal Article] East-west differences in population structure and vertical distribution of copepods along 47°N in the subarctic Pacific in June 20092013

    • Author(s)
      Yamaguchi, A., T. Homma, R. Saito, K. Matsuno, H. Ueno, T. Hirawake and I. Imai
    • Journal Title

      Plankton and Benthos Research

      Volume: 8 Pages: 116-123

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interannual changes in the zooplankton community structure on the southeastern Bering Sea shelf during summers of 1994-20092013

    • Author(s)
      Ohashi, R., A. Yamaguchi, K. Matsuno, R. Saito, N. Yamada, A. Iijima, N. Shiga and I. Imai
    • Journal Title

      Deep-Sea Research II

      Volume: 94 Pages: 44-56

    • DOI

      10.1016/j.dsr2.2013.03.018

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variation in assimilation efficiencies of dominant Neocalanus and Eucalanus copepods in the subarctic Pacific: Consequences for population structure models2013

    • Author(s)
      Abe, Y., M. Natsuike, K. Matsuno, T. Terui, A. Yamaguchi and I. Imai
    • Journal Title

      Journal of Experimental Marine Biology and Ecology

      Volume: 449 Pages: 321-329

    • DOI

      10.1016/j.jembe.2013.10.023

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 光学式プランクトンカウンターによる北太平洋外洋域における動物プランクトン群集の空間変動解析2013

    • Author(s)
      塩田知也・阿部義之・齋藤 類・松野孝平・山口 篤・今井一郎
    • Journal Title

      北海道大学水産科学研究彙報

      Volume: 63 Pages: 13-22

  • [Journal Article] The uROV PICASSO, the Visual Plankton Recorder, and other attempts to image plankton2013

    • Author(s)
      Lindsay, D.J., H. Yoshida, S. Ishibashi, M. Umetsu, A. Yamaguchi, H. Yamamoto, J. Nishikawa, J.D. Reimer, H. Watanabe, K. Fujikura and T. Maruyama
    • Journal Title

      Proceedings of the International Symposium on Underwater Technology 2013

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      doi: 10.1109/UT.2013.6519854

  • [Presentation] 西部北極海ノースウィンド海底平原における動物プランクトン群集の季節変動I:全動物プランクトンと糞粒2014

    • Author(s)
      松野孝平・山口 篤・藤原周・小野寺丈尚太郎・渡邉英嗣・原田尚美・菊地 隆
    • Organizer
      2014年度日本海洋学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学(東京都港区)
    • Year and Date
      20140328-20140328
  • [Presentation] 西部北極海ノースウィンド海底平原における動物プランクトン群集の季節変動II:主要カイアシ類の個体群構造2014

    • Author(s)
      松野孝平・山口 篤・藤原周・小野寺丈尚太郎・渡邉英嗣・原田尚美・菊地 隆
    • Organizer
      2014年度日本海洋学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学(東京都港区)
    • Year and Date
      20140328-20140328
  • [Presentation] 西部北太平洋親潮域の春季ブルーム期におけるヒドロクラゲ類Aglantha digitaleの個体群構造の短期変動2014

    • Author(s)
      阿部義之・山口 篤・河野時廣・松野孝平・今井一郎
    • Organizer
      2014年度日本海洋学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学(東京都港区)
    • Year and Date
      20140327-20140327
  • [Presentation] 知床羅臼深層水により採集された動物プランクトン群集の季節変化:優占カイアシ類Metridia属2種の個体群構造2014

    • Author(s)
      有馬大地・山口 篤・阿部義之・松野孝平・野別貴博・今井一郎
    • Organizer
      2014年度日本海洋学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学(東京都港区)
    • Year and Date
      20140327-20140327
  • [Presentation] Seasonal and inter-annual changes in mesozooplankton community at Monbetsu harbor, Okhotsk Sea2014

    • Author(s)
      Arima, D., S. Hamaoka, S. Katakura, Y. Abe, K. Matsuno, A. Yamaguchi, I Imai
    • Organizer
      The 29th International Symposium on Okhotsk Sea and Sea Ice
    • Place of Presentation
      紋別市文化会館(北海道紋別市)
    • Year and Date
      20140217-20140217
  • [Presentation] 西部北極海ノースウィンド海底平原におけるメソ動物プランクトン群集の季節変動2013

    • Author(s)
      松野孝平・山口 篤・藤原 周・小野寺丈尚太郎・渡邉英嗣・今井一郎・千葉早苗・原田尚美・菊池 隆
    • Organizer
      第4回極域科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      国立極地研究所(東京都立川市)
    • Year and Date
      20131113-20131113
  • [Presentation] Influence of Aleutian eddies on calanoid copepods south of the western Aleutian Islands during summer.2013

    • Author(s)
      Saito, R., A. Yamaguchi, H. Ueno, H. Ishiyama, H. Onishi, I. Imai and I. Yasuda
    • Organizer
      PICES-2013
    • Place of Presentation
      バンクーバー島会議場(カナダブリティッシュコロンビア州ナナイモ)
    • Year and Date
      20131018-20131018
  • [Presentation] Variation in assimilation efficiencies of dominant Neocalanus and Eucalanus copepods in the subarctic Pacific: consequences for population structure models2013

    • Author(s)
      Abe, Y., M. Natsuike, K. Matsuno, T. Terui, A. Yamaguchi, M. J. Kishi and I. Imai
    • Organizer
      PICES-2013
    • Place of Presentation
      バンクーバー島会議場(カナダブリティッシュコロンビア州ナナイモ)
    • Year and Date
      20131018-20131018
  • [Presentation] Seasonal changes in the zooplankton community and number of generations per year of small copepods in Ishikari Bay, Sea of Japan2013

    • Author(s)
      Arima, D., A. Yamaguchi, Y. Abe, K. Matsuno, R. Saito, H. Asami, H. Shimada and I. Imai
    • Organizer
      PICES-2013
    • Place of Presentation
      バンクーバー島会議場(カナダブリティッシュコロンビア州ナナイモ)
    • Year and Date
      20131018-20131018
  • [Presentation] 北太平洋亜寒帯域に優占する大型外洋性カイアシ類の同化効率に関する研究2013

    • Author(s)
      阿部義之・夏池真史・松野孝平・照井健史・山口 篤・岸 道郎・今井一郎
    • Organizer
      2013年日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      20130928-20130928
  • [Presentation] 光学式プランクトンカウンターによる北太平洋外洋域における動物プランクトン群集の空間変動解析2013

    • Author(s)
      山口 篤・塩田知也・阿部義之・齋藤 類・松野孝平・今井一郎
    • Organizer
      2013年日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      20130928-20130928
  • [Presentation] 夏季の西部アリューシャン列島南岸域における中規模高気圧性渦が動物プランクトンの分布に与える影響2013

    • Author(s)
      齋藤 類・山口 篤・安田一郎・上野洋路・石山宙夢・大西広二・今井一郎
    • Organizer
      2013年日本ベントス学会・日本プランクトン学会合同大会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      20130928-20130928
  • [Presentation] 夏季のアラスカンストリーム流域における大型カラヌス目カイアシ類の空間分布2013

    • Author(s)
      齋藤 類・山口 篤・安田一郎・上野洋路・大西広二・今井一郎
    • Organizer
      2013年度日本海洋学会秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • Year and Date
      20130918-20130918
  • [Presentation] 石狩湾における動物プランクトン群集の季節変化、特に小型カイアシ類の生活史について2013

    • Author(s)
      有馬大地・山口 篤・松野孝平・阿部義之・齋藤 類・浅見大樹・嶋田 宏・今井一郎
    • Organizer
      2013年度日本海洋学会秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道大学札幌キャンパス(北海道札幌市)
    • Year and Date
      20130918-20130918
  • [Remarks] 北大プランクトン教室

    • URL

      http://www.hucc.hokudai.ac.jp/~h21292/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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