生物巣穴は浅海域の物質循環に重要か：生態系エンジニアリング効果の定量技術開発
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23K18053
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
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| Research Institution | Fukui Prefectural University |
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Principal Investigator |
杉本 亮 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 教授 (00533316)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
邉見 由美 京都大学, フィールド科学教育研究センター, 助教 (40829206)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 生物巣穴 / 地下水 / 流量計 / 物質循環 / 干潟 / 浅海域 / アナジャコ類 |
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| Outline of Research at the Start |
底生生物による生態系エンジニアリング効果を物質循環学的視点から捉え直し、巣穴を介した海底-水柱間での水と物質の移動量を定量する技術を開発する。そして、ミクロな生物現象を適切に組み込んだマクロな物質循環研究アプローチを新たに開拓し、沿岸生態系研究に対して新たな視座を提示する。まず、連続測定かつ微速測定ができる超小型流量計を開発する。さらに、特注の飼育実験水槽を用いて底生生物の巣穴を再現し、超小型流量計のセンサー感度の最適化作業を行う。その後、開発された流量計を実海域に適用し、ラジウムの物質収支モデルと高度に連携させることで、巣穴が浅海域の栄養塩収支に及ぼす影響を定量する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、底生生物による生態系エンジニアリング効果を物質循環学的視点から捉え直し
、巣穴を介した海底-水柱間での水と物質の移動量を定量する技術を世界に先駆けて開発す
ることを目的とする。本年度の研究実績は下記の通りである。
１）小型流量計の開発：植物の樹液流計測に用いられるサップフローメーター（SFM）と内径12.8mmの塩ビパイプを使用し、巣穴を介した海水交換量を計測するための小型流量計を開発した。この流量計を用いることで、流量（流速）にして2 ml/min（0.03 cm/sec）から70ml/min（0.88 cm/sec）の範囲で両方向の流れを計測することが可能となった。
２）生物巣穴の実験的再現：日本の河口干潟を代表する造巣性甲殻類ヨコヤアナジャコは深さ50 cmほどの巣穴を構築する。生物巣穴の実験的再現のために、高さ約60 cmになる特注の大型アクリル水槽を準備した。
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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
１）サップフローメーターを流速計測パーツとして使用することで、微小流量を両方向で計測することできることが確認できた。
２）アナジャコ類は干潟にY字型の巣穴を構築して生息しており、種によってその巣穴の深さは、50 cmから2 m以上となることもある。今回はアナジャコ類のなかでも比較的小型であるヨコヤアナジャコを想定し、実験準備を進めた。ヨコヤアナジャコは日本の河口干潟でよく見られる普通種であり、深さ50 cmほどの巣穴を構築する。そこで、生物巣穴の実験的再現のために、高さ約60 cmになる特注の大型アクリル水槽を準備した。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）R５年度に作成した小型流量計は、実験水槽を含め、水深が25cm程度までであればすでに実用可能であるが、現場海域での使用を考えた場合、流量計の耐水・耐圧化を計る必要がある。そのため、ステンレス素材で流量計を格納しながら計測を行うことができる耐圧ケースを新たに作製し、現場海域での計測を試みる。
２）干潟にてアナジャコ類を採集し、大型アクリル水槽内で巣穴を再現させる。小型流量計を用いて実験水槽下での流量変動を測定し、センサーの感度調整を行う。また、小型流量計を実海域のアナジャコ類の巣穴に設置し、定量データを得る。特に潮汐の大きい瀬戸内海側と潮汐の小さい日本海側で測定し、波浪・潮位変動データと合わせて解析を進め、各駆動力を定量的に識別する。
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Report
(1 results)
Research Products
(11 results)
