Identification of mercury-exposed marine hot spot around Japan using seabirds
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20H04379
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64040:Social-ecological systems-related
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
新妻 靖章 名城大学, 農学部, 教授 (00387763)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 晃周 国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (40413918)
細田 晃文 名城大学, 農学部, 准教授 (50434618)
富田 直樹 公益財団法人山階鳥類研究所, その他部局等, 研究員 (90619917)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
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| Keywords | 海鳥 / 水銀 / 安定同位体 / ホットスポット / 窒素安定同位体 / 海洋汚染 / 換羽 / モニタリング / 水銀汚染 / 海洋ホットスポット |
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| Outline of Research at the Start |
UNEP世界水銀アセスメントによると，環境中への水銀の排出は全世界で1960トンもある．八戸市で繁殖するウミネコの水銀濃度が他地域のカモメ 属に比べ高いことや，ウミネコの水銀汚染が20年前から急激に進行していることから，海洋生態系の水銀汚染の影響は広範囲である懸念がある．本研究では，ウミネコを研究対象種とし，日本沿岸の複数のウミネコ繁殖地から親鳥の血液，羽根と餌生物を採集し，水銀汚染の影響を受けている範囲と程度を明らかにする．次に，窒素安定同位体比および水銀濃度の測定とバイオロギングの手法による移動軌跡の計測を組み合わせ，日本周辺海域で水銀汚染のホットスポットを特定する手法を開発する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
コロナウイルス感染症の拡大により，予定していた野外調査を実施できなかったため，研究計画を修正した．研究協力者が青森県八戸市蕪島コロニーで回収したウミネコ死体について，水銀および安定同位体比を測定した．ウミネコは繁殖を終えると換羽をはじめ，その際，初列風切り羽の内側から外側へと（PL1からPL10）順に生え変わる．体内に蓄積された水銀は羽へ移行するため，水銀濃度はPL1からPL10の順で低くなる．ウミネコにおいても，初列風切り羽と水銀濃度の関係は同様であった．PL1は血中や肝臓の水銀濃度に比べ高かった．一方，PL10の水銀濃度は，血中の水銀濃度とは有意な相関関係になく，肝臓の水銀濃度とPL10の窒素安定同位体比を説明変数に加えたモデルの当てはまりが良いことがわかった．PL10の水銀濃度はウミネコの体内の水銀濃度を反映する指標となることが示唆された．カモメ類は，初列風切り羽を繁殖の後期の6月下旬―10月，尾羽を9―10月，その後に体の羽を換羽させる．羽ごとに換羽のタイミングが異なるので，換羽時に摂取していた餌の水銀や窒素安定同位体を羽に反映させるとされている．PL10，最外部の尾羽（RL6），背側の羽と腹側の羽の水銀濃度について，統計学的に解析した結果，各羽と各羽の安定同位体比を説明変数に加えたモデルの当てはまりが良いことがわかった．また，各羽の水銀濃度は有意に異なるため，換羽時に採食した餌の水銀汚染を反映していることが示唆された．また，一昨年度にウミネコの吐き戻した餌サンプルを用いて，DNA分析を行なった．DNAシーケンス解析データを元にBLAST検索した結果，ニシンとイカナゴと同定された．ただし，消化が進行していいたサンプルでは種同定が困難であることが分かった．ウミネコの主要な餌としてカタクチイワシがあげられていたが，近年ニシンの割合も増加している可能性が示された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究の目的は，日本沿岸で繁殖するウミネコを研究対象種とし，複数のウミネコ繁殖地から親鳥の血液と餌生物を採集し，水銀汚染の実態を把握すること，各羽の水銀濃度とジオロケータを用いた移動軌跡から採食海域を特定すること，および窒素安定同位体比よる餌生物の栄養段階を測定し，餌生物の栄養段階を考慮した上で水銀汚染ホットスポットを特定することである．しかし，コロナウイルス感染症の拡大により，予定していた野外調査を実施できなかった．その結果として，当初予定した計画はやや遅れることになった．しかし，繁殖地でのウミネコ死体を輸送していただき，各種羽と臓器の水銀濃度および窒素安定同位体比を測定することができた．その結果，窒素安定同位体比を考慮することで，羽間の水銀濃度が異なることが示された．本計画では，羽を形成する際に摂取した餌生物の栄養段階を考慮した上で，水銀汚染のホットスポットを特定する予定であるが，第一段階として，本手法の有効性を示すことができた．また，昨年度にウミネコの吐き戻した餌サンプルを用いて，その中に含まれる未消化物の一部についてDNA分析から餌種を同定した．ただし，消化の程度が進行しているサンプルの種の同定は不可能であった．ウミネコの吐き戻しからでも種同定できることが分かったので，サンプルをできるだけ集めることで餌生物の特定と水銀濃度の測定が可能となることがわかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に実施できなかった野外調査を実施し，ウミネコにジオロケータ装着し，ウミネコの年間の移動軌跡を測定する．本調査を3つ繁殖地にて実施する．ジオロケータの回収は来年度の繁殖期を予定している．ジオロケータを装着する際に，ウミネコの吐き戻し，各種羽を回収し，それらの水銀濃度と窒素安定同位体比を測定する．吐き戻しについては，DNA分析により種を同定する．これらにより，水銀汚染の実態について広範囲で把握する．
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
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[Journal Article] The breeding seabird community reveals that recent sea ice loss in the Pacific Arctic does not benefit piscivores and is detrimental to planktivores2020
Author(s)
Will A, Takahashia A, Thiebota J-B, Martinez A, Kitaiskaia E, Britt L, Nichol D, Murphy J, Dimond A, Tsukamoto S, Nishizawa B, Niizuma Y, Kitaysky A
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Journal Title
Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography
Volume: 181-182
Pages: 104902-104902
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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