Development of quantitative monitoring method for zooplankton inhabiting the ocean twilight zone

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26660151
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 向井 徹 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (60209971)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤田 浩一 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産工学研究所, グループ長 (30372080) ; 山本 潤 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (10292004)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: トワイライトゾーン / 動物プランクトン / 魚群探知機 / 音響反射率 / デジタルカメラ

Outline of Annual Research Achievements

本申請は，観測機器自体を積極的に深度200m～500mのトワイライトゾーンに持ち込むことで高周波数での動物プランクトンの探知を有効にし，かつ，種類の判別やサイズ，浮遊状態の把握にデジタルカメラを併用することで，いまだかつて行われていない中深層の動物プランクトンの定量化を迅速に行う手法を開発することを目的とした。この目的を達成するために，音響的手法からのアプローチと光学的手法からのアプローチについて検討を行った。
音響的手法では，今まで数多くの測定例があるオキアミ以外の，カイアシ類，タンキャク類，ヤムシ類の音響反射率の測定を試みた。その結果，本事業の期間中に，海洋中に生息する量が一番多いカイアシ類，タンキャク類の音響反射率の測定を行うことができた。カイアシ類の中には体内に大量の油を持つ個体がおり，そのような個体の測定例は今までなく油による音響反射率への影響について調べた。その結果，油の量の増加に応じて音響反射率も大きくなっていくことが分かった。タンキャク類については，表皮が硬く同サイズの生物に比べて音響反射率が大きいことが分かった。ヤムシ類の音響反射率については，その測定を試みたが生体での測定が難しく，また体が非常にもろいため測定できなかった。これについては音響モデルでの推定が可能と考えられた。
一方，光学的手法による動物プランクトンの撮影については，汎用のデジタルカメラと外部フラッシュを用いる方法を採用した。観測機器などへのカメラの固定方法の検討，撮影の各種設定の検討を行い， 深度100mまでの使用についてはほぼ安定して行うことができた。
さらに大深度での使用に耐えうるようなハウジングの試作を行った。最終年度に電気系統のトラブルに見舞われたため，事業期間を１年延ばし現場での使用を試みたが漏水のトラブルに見舞われ実際の撮影を行うことができなかった。