2014 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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| Outline of Annual Research Achievements |
H26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（H26.5.8-19、10.18-22）、西部北太平洋亜寒帯域における動物プランクトンデータを取得した。これらの航海では新しい試みとして、植物プランクトン現存量を分類群毎に異なる補助色素から評価する「多波長励起蛍光光度計」も導入した。多波長励起蛍光光度計は、光学式動物プランクトン定量において悪影響を及ぼす植物プランクトンを定量評価できる機器として有用であった。本研究に基づく研究成果として、H26年度には査読あり学術論文4報と、査読なし学術論文1報、口頭及びポスター発表を10件行った。
これらの研究成果のうち、親潮域において2002年から2007年にかけて1-3ヶ月毎に採集された試料についてOPC解析を行い、親潮域における動物プランクトン群集のサイズ組成の「標準的な」季節変動パターンを明らかにした研究が最も重要である。0-150 mおよび0-500 m間の時系列採集試料を解析することにより、水深によるサイズ組成の変化も評価し、主要カイアシ類6種について各発育段階毎にESDも求めた。主要カイアシ類の出現個体数のピークは初期発育段階の加入時期に一致しており、バイオマスのピークは主要個体群
が後期発育段階に達した時期に一致していた。また、0-150 mのバイオマスの季節変動は主にカイアシ類Eucalanus bungiiとMetridia pacificaによって引き起こされているのに対して、150-500 mのバイオマスの季節変動はNeocalanus属3種によって引き起こされていることが明らかとなった。本研究によって親潮域における各サイズクラスの動物プランクトンについて標準的な出現個体数およびバイオマスの季節変化が明らかとなり、その季節変化をもたらす種も特定することができた。
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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
H26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。これを元に、撮影画像からバイオマスを推定することが可能になり、また各分類群の代謝量についても船上で飼育実験を行い、物質循環に関わる関係式を取得している。これは生産量推定において欠かすことの出来ない重要な知見である。
本年度の研究の達成状況を示すものとして、本研究の関係研究テーマを行っている、大学院生の各種学会での受賞が挙げられる。本年度は北太平洋海洋科学機構 (PICES)のベストポスタープレゼンテーションアワード（モニタリング分野）を受賞した（H26.10.25）。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。
研究代表者はまた、関連分野での海外研究者との交流も活発に進め、H26.11.15-19には台湾国立東華大学にて4th Taiwan-Japanese Ecology Workshopのコンビーナーとして、光学および撮像装置による非破壊な動物プランクトン連続定量とその応用に関するセッションを開催した。本ワークショップには様々な関連分野の研究者が参加し、各種イメージング技法を行っている研究者のネットワークが出来、これらの議論に基づく、野外調査計画やワークショップ申請も企画されており、いずれも今後に繋がる進捗状況となっている。
これら本研究課題に沿った研究テーマの大学院生の学会での受賞や、ワークショップによる国際的なネットワークの構築は、本研究課題の高い達成度を示していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究目的を達成するために、本研究課題には以下の4つの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。
この４つのサブテーマのうち、（１）では親潮域において２年半にわたり採集した試料に基づき動物プランクトンサイズの季節変化を評価し得たが、その水平的な変動についてのデータ取得を進める必要がある。（２）では動物プランクトン各分類群についてのデータ取得が可能になっているが、植物プランクトンを主とした小型粒子が撮像に影響を及ぼすことが明らかになったので、この植物プランクトンの各分類群ごとの現存量を多波長励起蛍光光度計にて評価する必要がある。（３）の海外（北極海、地中海と南太平洋）における計測データ取得は、おおむね順調に推移しており、H27年度にはこのうち北極海におけるカナダ砕氷船により取得できたデータを解析し、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、国際学会のワークショップ開催を機に、今後はさらに他の国際学会にてシンポジウム（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のマッピング技術は、様々な海域や季節に応用が可能なため、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構築が期待される。今後も、この最終目標を見据えて研究を進める。
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| Remarks |
研究室のHPにて研究成果を紹介
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Research Products
(16 results)
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[Journal Article] Seasonal changes in body size and oil sac volume of three planktonic copepods, Paracalanus parvus (Claus, 1863), Pseudocalanus newmani Frost, 1989 and Oithona similis Claus, 1866, in a temperate embayment: what controls their seasonality?2014
Author(s)
Arima, D., A. Yamaguchi, Y. Abe, K. Matsuno, R. Saito, H. Asami, H. Shimada and I. Imai
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Journal Title
Crustaceana
Volume: 87
Pages: 364-375
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Responses in macrozooplankton population to water mass exchange and the spring phytoplankton bloom in the Oyashio region2014
Author(s)
Abe, Y., A. Yamaguchi, Y. Yamada, K. Matsuno, R. Saito, H. Ueno, K. Komatsu, T. Setou, M. Shimizu and I. Imai
Organizer
PICES-2014 Annual Meeting
Place of Presentation
Yeosu, Korea
Year and Date
2014-10-16 – 2014-10-26
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