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
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24248032
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山口 篤 北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 准教授 (50344495)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| 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 |
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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[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
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Journal Title
Proceedings of the International Symposium on Underwater Technology 2013
Volume: -
Pages: -
DOI
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