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（国際共同研究強化）

• 研究課題/領域番号: 15KK0268
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 水産学一般
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 山口 篤 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (50344495)
• 研究協力者: アシュジャン カリン ウッズホール海洋研究所, 生物部門, Senior Scientist ; キャンベル ロバート
• 研究期間 (年度): 2016 – 2018
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
• キーワード: 生物海洋学 / 画像イメージング / 動物プランクトン / カイアシ類 / 生活史 / 北極海 / ビデオプランクトンレコーダー / 光学式プランクトンカウンター / 中層 / 深海 / 鉛直分布 / 脱皮間成長 / 氷上ステーション / 時系列試料 / 砕氷船 / ヤムシ類 / 海洋生態系 / 海洋生態 / 水産学 / 浮遊生物学 / 画像 / 極地

研究成果の概要

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の先端技術を習得するために、米国ウッズホール海洋研究所に１年間滞在研究を行った。同所ではVideo Plankton Recorderの開発者である、Cabel Davis博士と共同研究を行い、北極海の氷上定点において周年にわたり採集された時系列動物プランクトン試料を解析し、これまで報告がほとんど無い、北極海における深海性動物プランクトンに優占するカイアシ類の生活史を明らかにすることに成功した。北極海では近年、夏季の海氷融解が顕著で低次生態系への影響が懸念されているが、本研究で得られた知見は、将来との比較に用いることが出来る。

研究成果の学術的意義や社会的意義

動物プランクトンは海洋生態系において、植物プランクトンの生産を高次生物に受け渡す役割を担っているが、植物プランクトンが衛星でリモートセンシング可能であるのに対して、簡便な定量方法が無いのが現状であった。本研究では、ビデオプランクトンレコーダー、光学式プランクトンカウンターや試料を画像スキャンするZooScanなどの画像イメージング技術を駆使し、北極海の氷上定点で時系列採集された試料を用いて深海性種の生活史解析を行った。本研究により得られた北極海の動物プランクトンの生活史は、海氷減少による環境変動の著しい北極海の低次生態系の情報として、将来との比較に用いることが出来るリファレンスとなる。

研究成果

• [国際共同研究] ウッズホール海洋研究所(米国) (2018)
  • 年月日: 2018-03-19
• [国際共同研究] アラスカ大学フェアバンクス校(米国) (2017)
  • 年月日: 2017-08-23
• [雑誌論文] Seasonal phenology of four dominant copepods in the Pacific sector of the Arctic Ocean: Insights from statistical analyses of sediment trap data (2019)
  • 著者名/発表者名: Tokuhiro Koki、Abe Yoshiyuki、Matsuno Kohei、Onodera Jonaotaro、Fujiwara Amane、Harada Naomi、Hirawake Toru、Yamaguchi Atsushi
  • 雑誌名: Polar Science 巻: 19 ページ: 94-111
  • DOI: 10.1016/j.polar.2018.08.006
  • NAID: 120006980044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yearly comparison of the planktonic chaetognath community in the Chukchi Sea in the summers of 1991 and 2007 (2019)
  • 著者名/発表者名: Amano Karen、Abe Yoshiyuki、Matsuno Kohei、Yamaguchi Atsushi
  • 雑誌名: Polar Science 巻: 19 ページ: 112-119
  • DOI: 10.1016/j.polar.2018.11.011
  • NAID: 120006980045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface zooplankton size and taxonomic composition in Bowdoin Fjord, north-western Greenland: A comparison of ZooScan, OPC and microscopic analyses (2019)
  • 著者名/発表者名: Naito Akihiro、Abe Yoshiyuki、Matsuno Kohei、Nishizawa Bungo、Kanna Naoya、Sugiyama Shin、Yamaguchi Atsushi
  • 雑誌名: Polar Science 巻: 19 ページ: 120-129
  • DOI: 10.1016/j.polar.2019.01.001
  • NAID: 120006980046
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Horizontal and vertical distribution of the appendicularian community and population structure in the Bering and Chukchi Seas during the summer of 2007 (2018)
  • 著者名/発表者名: Maekakuchi, M., Abe, Y., Matsuno, K., Hirawake, T., Yamaguchi, A.
  • 雑誌名: 北海道大学水産科学研究彙報 巻: 68 号: 3 ページ: 43-49
  • DOI: 10.14943/bull.fish.68.3.43
  • NAID: 120006540082
  • ISSN: 1346-1842
  • 年月日: 2018-12-07
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparisons between POC and zooplankton swimmer flux from sediment traps in the subarctic and subtropical North Pacific (2018)
  • 著者名/発表者名: Yokoi Naoya、Abe Yoshiyuki、Kitamura Minoru、Honda Makio C.、Yamaguchi Atsushi
  • 雑誌名: Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers 巻: 133 ページ: 19-26
  • DOI: 10.1016/j.dsr.2018.01.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal variability of zooplankton size spectra at Mombetsu harbor in the southern Okhotsk Sea during 2011: an analysis using an optical plankton counter (2018)
  • 著者名/発表者名: Hikaru Hikichi, Daichi Arima, Yoshiyuki Abe, Kohei Matsuno, Soshi Hamaoka, Seiji Katakura, Hiromi Kasai, Atsushi Yamaguchi
  • 雑誌名: Regional Studies in Marine Science 巻: 20 ページ: 34-44
  • DOI: 10.1016/j.rsma.2018.03.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] First record of the larvae of tanner crab Chionoecetes bairdi in the Chukchi Sea: A future northward expansion in the Arctic? (2018)
  • 著者名/発表者名: Jose M. Landeira, Kohei Matsuno, Yuji Tanaka, Atsushi Yamaguchi
  • 雑誌名: Polar Science 巻: 16 ページ: 86-89
  • DOI: 10.1016/j.polar.2018.02.002
  • NAID: 120006847750
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Inter-oceanic differences in macrozooplankton biomas and community structure in four regions around Hokkaido Island, Japan : consequences for marine ecosystem structure (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomiyama, K., Matsuno, K., Abe, Y., Shimada, H., Yamaguchi, A.
  • 雑誌名: 北海道大学水産科学研究彙報 巻: 67 号: 2 ページ: 25-34
  • DOI: 10.14943/bull.fish.67.2.25
  • NAID: 120006334793
  • ISSN: 1346-1842
  • 年月日: 2017-08-10
• [雑誌論文] A light in the dark: ecology, evolution and molecular basis of copepod bioluminescence (2017)
  • 著者名/発表者名: Takenaka, Y., Yamaguchi, A., Shigeri, Y.
  • 雑誌名: Journal of Plankton Research 巻: 39 号: 3 ページ: 369-378
  • DOI: 10.1093/plankt/fbx016
  • NAID: 120006425609
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optics-based surveys of large unicellular zooplankton: a case study on radiolarians and phaeodarians (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, Y., Somiya, R., Suzuki, N., Hidaka, M., Yamaguchi, A. and Lindsay, D. J.
  • 雑誌名: Plankton and Benthos Research 巻: 12 号: 2 ページ: 95-103
  • DOI: 10.3800/pbr.12.95
  • NAID: 130005690263
  • ISSN: 1880-8247, 1882-627X
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Length-weight relationships and chemical composition of the dominant mesozooplankton taxa/species in the subarctic Pacific, with special reference to the effect of lipid accumulation in Copepoda (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, A., Matsuno, K., Abe, Y., Shimada, H., Yamaguchi, A.
  • 雑誌名: Zoological Studies 巻: 56 ページ: 13-13
  • NAID: 120006603695
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Abundance, development stage, and size of decapod larvae through the Bering and Chukchi Seas during summer (2017)
  • 著者名/発表者名: Landeira, J.M., Matsuno, K., Yamaguchi, A., Hirawake, T., Kikuchi, T.
  • 雑誌名: Polar Biology 巻: 40 号: 9 ページ: 1805-1819
  • DOI: 10.1007/s00300-017-2103-6
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Evidence of increased toxic Alexandrium tamarense dinoflagellate blooms in the eastern Bering Sea in the summers of 2004 and 2005 (2017)
  • 著者名/発表者名: Natsuike, M., Saito, R., Fujiwara, A., Matsuno, K., Yamaguchi, A., Shiga, N., Hirawake, T., Kikuchi, T., Nishino, S., Imai, I.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 12 号: 11 ページ: e0188565-e0188565
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0188565
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] セジメントトラップを用いた北極海におけるカイアシ類群集構造の季節変化およびその海域間比較 (2019)
  • 著者名/発表者名: 徳弘航季・阿部義之・Eva-Maria Noethig・小野寺丈尚太郎・三瓶 真・藤原 周・松野孝平・山口 篤
  • 学会等名: 海洋生物シンポジウム2019
• [学会発表] デトリタス食性カラヌス目カイアシ類の餌捕獲様式と食性の分類群間比較 (2019)
  • 著者名/発表者名: 米田壮汰・大塚攻・山口篤
  • 学会等名: 海洋生物シンポジウム2019
• [学会発表] ベーリング海南東部で採集されたハダカカメガイ類の分子系統解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小磯桃子・大越健嗣・山口 篤・土田真二・河戸勝・藤原義弘
  • 学会等名: 日本貝類学会
• [学会発表] 粒子食性カラヌス目カイアシ類の摂餌様式と食性の分類群間比較 (2018)
  • 著者名/発表者名: 米田壮汰・田村啓明・阿部義之・野口真希・兵藤不二夫・大塚 攻・R.R. Hopcroft・山口 篤
  • 学会等名: 2018年度日本プランクトン学会・ベントス学会合同大会
• [学会発表] 定量ビデオカメラによる北部ベーリング海における大型クラゲ類の水平および鉛直分布評価: 一般化加法モデルによる解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 前角地毬衣・松野孝平・阿部義之・山本潤・山口 篤
  • 学会等名: 2018年度日本プランクトン学会・ベントス学会合同大会
• [学会発表] 北部ベーリング海域における植物プランクトン群集と環境との関係 (2018)
  • 著者名/発表者名: 深井悠里・松野孝平・阿部義之・大木淳之・山口 篤・今井一郎
  • 学会等名: 日本海洋学会2018年度秋季大会
• [学会発表] 東部フラム海峡に係留されたセジメントトラップにスウィマーとして捕集された浮遊性カイアシ類の季節変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 徳弘航季・Eva-Maria Nothig・阿部義之・藤原 周・松野孝平・山口 篤
  • 学会等名: 日本海洋学会2018年度秋季大会
• [学会発表] Seasonal abundance and vertical distribution of mesopelagic copepods in the western Arctic Ocean: Insights from SHEBA ice station (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, A., C.J. Ashjian, R.G. Campbell, Y. Abe
  • 学会等名: Pacific Arctic Group 2018 Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Physical and Biogeochemical ocean studies at the boundary region of Bowdoin Glacier and its Fjord, Northwestern Greenland (2018)
  • 著者名/発表者名: Kanna, N., S. Sugiyama, D. Sakakibara, Y. Fukamachi, D. Nomura, S. Fukumoto, S. Yamasaki, E. Podolskiy, A. Yamaguchi
  • 学会等名: Workshop on the Dynamics and Mass Budget of Arctic Glaciers & the IASC Network on Arctic Glaciology Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Seasonal changes in population structure of four dominant copepods collected by a sediment trap moored in the western Arctic Ocean (2018)
  • 著者名/発表者名: Tokuhiro, K., Y. Abe, K. Matsuno, J. Onodera, A. Fujiwara, N. Harada, T. Hirawake, A. Yamaguchi
  • 学会等名: Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
  • 国際学会
• [学会発表] Spatial and inter-annual changes of zooplankton community structure in the western Arctic Ocean during summers of 2008-2015 (2018)
  • 著者名/発表者名: Abe, Y., K. Matsuno, A. Yamaguchi, T. Hirawake
  • 学会等名: Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
  • 国際学会
• [学会発表] Horizontal and vertical distribution of appendicularian community and population structure in the Bering and Chukchi Seas during summer of 2007 (2018)
  • 著者名/発表者名: Maekakuchi, M., Y. Abe, K. Matsuno, T. Hirawake, A. Yamaguchi
  • 学会等名: Fifth International Symposium on Arctic Research (ISAR-5)
  • 国際学会
• [学会発表] 南部オホーツク海紋別港における動物プランクトン群集サイズ組成の季節変化：光学式プランクトンカウンターによる解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 引地 景・有馬大地・阿部義之・松野孝平・濱岡荘司・片倉靖次・葛西広海・山口 篤
  • 学会等名: 第33回北方圏国際シンポジウム
  • 国際学会
• [学会発表] カラヌス目カイアシ類の口器付属肢の形態計測学的研究：食性、分布水深、安定同位体比との関係 (2018)
  • 著者名/発表者名: 米田壮汰・田村啓明・阿部義之・野口真希・兵藤不二夫・大塚 攻・Rusell R. Hopcroft・山口 篤
  • 学会等名: 第33回北方圏国際シンポジウム
  • 国際学会
• [学会発表] 西部北極海に係留したセジメントトラップ試料に基づく動物プランクトン群集と主要カイアシ類個体群構造の季節変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 徳弘航季・阿部義之・松野孝平・小野寺丈尚太郎・藤原 周・原田尚美・平譯 享・山口 篤
  • 学会等名: 第33回北方圏国際シンポジウム
  • 国際学会
• [学会発表] Comparison on vertical distribution of pelagic copepod abundance, biomass and community structure between Atlantic and Pacific sector of the Arctic Ocean (2018)
  • 著者名/発表者名: Abe, Y., N. Hildebrandt, K. Matsuno, A. Yamaguchi, B. Niehoff and T. Hirawake
  • 学会等名: 2018 Ocean Sciences Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 粒子食性カラヌス目カイアシ類の口器付属肢の形態計測学的分析：摂餌様式に関する考察 (2018)
  • 著者名/発表者名: 米田壮汰・田村啓明・阿部義之・大塚 攻・Rusell R. Hopcroft・山口 篤
  • 学会等名: 海洋生物シンポジウム2018
• [学会発表] ZooSCANによる動物プランクトン群集評価の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松野孝平・内藤明弘・阿部義之・山口 篤
  • 学会等名: 海洋生物シンポジウム2018
• [学会発表] カラヌス目カイアシ類の口器付属肢の形態計測学的研究：食性、分布水深および安定同位体比と形態の関係 (2017)
  • 著者名/発表者名: 米田壮汰・田村啓明・阿部義之・野口真希・兵藤不二夫・大塚 攻・Russell R. Hopcroft・山口 篤
  • 学会等名: 海洋生物学研究会第一回シンポジウム
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京都港区）
  • 年月日: 2017-03-21
• [学会発表] First record of tanner crab, Chionoecetes bairdi, larvae in the Chukchi Sea: a future northward expansion in the Arctic? (2017)
  • 著者名/発表者名: Landeira, J.M.; K. Matsuno, Y. Tanaka, A. Yamaguchi
  • 学会等名: The Crustacean Society Mid-Year Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Morphometric study of the feeding appendages of planktonic calanoid copepods: Relationship with feeding modes, habitat depths, and stable isotopes (2017)
  • 著者名/発表者名: Komeda, S., H. Tamura, Y. Abe, M.N. Aita, F. Hyodo, S. Ohtsuka, R.R. Hopcroft, A. Yamaguchi
  • 学会等名: 13th International Conference on Copepoda
  • 国際学会
• [学会発表] Seasonal changes in the population structure of three dominant planktonic copepods collected by sediment traps moored in the western Arctic Ocean (2017)
  • 著者名/発表者名: Tokuhiro, K., S. Komeda, Y. Abe, K. Matsuno, J. Onodera, N. Harada, T. Hirawake, A. Yamaguchi
  • 学会等名: 13th International Conference on Copepoda
  • 国際学会
• [学会発表] 太平洋側北極海における植物プランクトン群集組成の高解像度分布 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原 周・西野茂人・和賀久朋・平譯享・山口 篤
  • 学会等名: 日本海洋学会2017年度秋季大会
• [備考] 北大プランクトン教室
  • URL: http://hu-plankton.jp/