南大洋の生物炭素ポンプにおける小型動物プラクトンの役割

Research Project

Project/Area Number	22KJ1393
Project/Area Number (Other)	22J40155 (2022)
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Multi-year Fund (2023) Single-year Grants (2022)
Section	国内
Review Section	Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
Research Institution	Tokyo University of Marine Science and Technology
Principal Investigator	立花愛子東京海洋大学, 学術研究院, 特別研究員(RPD)
Project Period (FY)	2023-03-08 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000) Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2023: ¥1,521,762 (Direct Cost: ¥1,170,586、Indirect Cost: ¥351,176) Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	南大洋 / 小型動物プランクトン / カイアシ類 / 生物炭素ポンプ / 生物量 / 鉛直移動
Outline of Research at the Start	南大洋生態系における優占群である小型動物プランクトンの生物炭素ポンプにおける機能的役割については定量的に明らかにすることを目的とした。小型動物プランクトンの群集構造（種組成・分布・生物量）、代謝速度（呼吸・摂餌・排泄）と餌生物、鉛直移動におけるActive fluxの3点について研究を展開し、炭素ベースで定量的な評価を行う。生態系内および物質循環における小型群集の機能と役割を明らかにする。
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、南大洋生態系における小型動物プランクトンの生物炭素ポンプ（BCＰ）における機能的役割の解明を目的として、小型動物プランクトンの群集構造、代謝、餌生物、鉛直分布について炭素ベースで定量化して評価することを目的としている。本年度は、2023年1月に実施された南大洋観測航海に乗船し、小型動物プランクトンの群集構造を把握するための試料採集を行うとともに、優占する小型カイアシ類の摂餌飼育実験を行った。実験は南大洋における様々な水塊において行い、摂餌速度および餌生物の詳細を明らかにするため、顕鏡用の固定試料とＤＮＡメタバーコーディング用の試料を得た。また、大型の優占種と比較実験もいくつかの観測点にて行った。環境中のデータと比較検証のため採水による環境DNA試料も合わせて得た。さらに昼夜における小型動物プランクトン群集の鉛直分布を見積もるための試料をネット採集によって得た。昨年度より進めてきた、南大洋インド洋セクターの小型動物プランクトンの群集構造（種組成、分布、個体数密度）について論文としてまとめ、国際誌に掲載された。小型動物プランクトン群集構造の年変動と空間変動、および主要小型橈脚類Ctenocalanus citerの個体群構造を明らかにした。その結果、小型動物プランクトン群集は海氷の後退時期に伴う一次生産量に素早く反応し、局所的な渦によって形成される環境勾配がC. citerの個体群構造に影響を与えていることが明らかになった。アウトリーチ活動の一環として、南極海の概要からプランクトンや海洋生態系について体験型のプログラムを作り、小学生以上を対象としたワークショップを5回ほど行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 産休・育休により、試料採集・飼育実験が１年ほど遅れ、その後の解析もこれからであるため。
Strategy for Future Research Activity	得られた試料の顕微鏡およびＤＮＡメタバーコーディングを通して、摂餌速度の炭素量ベースの定量化を進める。また、水塊ごとおよび大型種との比較を行い小型動物プランクトン群集のＢＣＰにおける役割の定量化を進めていく。