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同位体分析から食物連鎖の源流を探る:西部北太平洋生態系保全指標の開発に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 16H02947
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

相田 真希  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 技術主任 (90463091)

研究分担者 田所 和明  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 東北区水産研究所, 主幹研究員 (70399575)
小針 統  鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 准教授 (60336328)
兵藤 不二夫  岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 准教授 (70435535)
石井 励一郎  総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 准教授 (40390710)
山口 篤  北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (50344495)
研究協力者 山口 篤  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2016年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード食物連鎖 / 窒素安定同位体比 / 炭素安定同位体比 / 同位体濃縮 / ISOSCAPE / 海洋生態系 / 動物プランクトン / 黒潮流域 / 餌料源 / 安定同位体比 / 環境動態モデル / 物質循環
研究成果の概要

北太平洋亜寒帯西部~熱帯海域、チャクチ海に至る動物プランクトンの炭素・窒素安定同位体比について統計的に解析を行った。その結果、食物網の構造や構成する生物が異なっても、海域に関わらず食物連鎖とN/C同位体比には統一的な規則性があることが確認された。黒潮流域のメソ動物プランクトン群集の同位体分析から、外洋域ほど再生栄養塩・窒素固定に由来するエネルギー源を利用している可能性が示唆された。また、同海域で採集した群体珪藻・群体シアノバクテリア、稚仔魚群集の同位体比から、局所的に発生する藻類は黒潮生態系の主なエネルギー供給源とはなっておらず、黒潮流域の稚仔魚の餌料源は小型カイアシ類であることが推定された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、地球システムの仕組や機能、その変動と持続可能性に関する統合的研究が精力的に行われている一方で、海洋生態系に関しては、気候変動が食物連鎖を介し水産資源として重要な魚類など高次捕食者に与える影響については未だ大きな不確実性が残されている。本成果で得られた「食物網の構造や構成する生物が異なっても食物連鎖とN/C同位体比には統一的な規則性がある」ことは、低次および高次の両端から食物連鎖を評価できる手法の1つとして、これまでの物質循環研究に加え、低次の食物連鎖と有用魚種の回遊経路・生息地域の検証や、持続的・効率的な海洋生態系利用について提言などへの発展が可能となると考えている。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件)

  • [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 data2019

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 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 20072019

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 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 analyses2019

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 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 20072018

    • 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
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparisons between POC and zooplankton swimmer flux from sediment traps in the subarctic and subtropical North Pacific2018

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 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 counter2018

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 窒素・炭素安定同位体を用いた新食物連鎖解析法—その現状と今後—2017

    • 著者名/発表者名
      和田 英太郎、野口 真希
    • 雑誌名

      RADIOISOTOPES

      巻: 66 号: 9 ページ: 331-342

    • DOI

      10.3769/radioisotopes.66.331

    • NAID

      130006077837

    • ISSN
      0033-8303, 1884-4111
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 Copepoda2017

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, A., K. Matsuno, Y. Abe, H. Shimada and A. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Zoological Studies

      巻: 56 ページ: 13-13

    • NAID

      120006603695

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 安定同位体比から食物連鎖を紐解く2017

    • 著者名/発表者名
      野口(相田)真希、和田英太郎
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 49 ページ: 430-136

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Inter-oceanic differences in macrozooplankton biomas and community structure in four regions around Hokkaido Island, Japan: consequences for marine ecosystem structure2017

    • 著者名/発表者名
      Tomiyama, K., K. Matsuno, Y. Abe, H. Shimada and A. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Bulletin of Fisheries Sciences, Hokkaido University

      巻: 67 ページ: 25-34

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparative ecology of three dominant pelagic chaetognaths (Eukrohnia hamata, Parasagitta elegans, Pseudosagitta scrippsae) in the Oyashio region during the spring phytoplankton bloom2016

    • 著者名/発表者名
      Abe, Y., Y. Yamada, R. Saito, K. Matsuno, A. Yamaguchi, K. Komatsu, I. Imai
    • 雑誌名

      Regional Studies in Marine Science

      巻: 8 ページ: 122-132

    • DOI

      10.1016/j.rsma.2016.08.006

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Regional patterns and controlling factors on summer population structure of Calanus glacialis in the western Arctic Ocean2016

    • 著者名/発表者名
      Matsuno, K., Y. Abe, A. Yamaguchi, T. Kikuchi
    • 雑誌名

      Polar Sci.

      巻: 10 号: 4 ページ: 503-510

    • DOI

      10.1016/j.polar.2016.09.001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 小型浮魚類の産卵場及び成育場としての北部薩南海域の重要性について2018

    • 著者名/発表者名
      久米元、小針統、一宮睦雄、小森田智大、平井惇也、相田真希、兵藤不二夫、竹田力、重村太一、黒田大海、吉永尚平、中屋慧、鳴海敦
    • 学会等名
      2018年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鹿児島湾湾口部における魚類仔魚の摂餌生態2018

    • 著者名/発表者名
      黒田大海、久米元、小針統、竹田力、一宮睦雄、小森田智大、平井惇也、相田真希、兵藤不二夫
    • 学会等名
      2018年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鹿児島県南部の黒潮周辺海域における魚類仔魚の群集構造と摂餌生態2018

    • 著者名/発表者名
      吉永尚平、久米元、山之上香織、田野中里佳、小針統、平井惇也、相田真希、兵藤不二夫
    • 学会等名
      2018年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 急潮現象が鹿児島湾の魚類仔魚の群集構造に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      中屋慧、久米元、小針統、竹田力、一宮睦雄、小森田智大
    • 学会等名
      2018年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 鹿児島湾口域における春季ブルーム期の珪藻細胞密度と種組成2018

    • 著者名/発表者名
      美濃田亜祐美、野宮岳人、小森田智大、一宮睦雄、久米元、小針統
    • 学会等名
      2018年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 北部薩南海域における海洋環境と植物プランクトン現存量の季節変動2018

    • 著者名/発表者名
      野宮岳人、小森田智大、一宮睦雄、久米元、小針統
    • 学会等名
      2018年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Trophic pathways of plankton food web to support food availability for vulnerable life stages of migratory fishes in the Kuroshio: as a key for the Kuroshio paradox2018

    • 著者名/発表者名
      Kobari T., T. Honma, T. Kanayama, F. Karu, W. Makihara, T. Kawafuchi, K. Sato, K. Suzuki, D. Hasegawa, N. Yoshie, H. Nakamura and G. Kume
    • 学会等名
      PICES 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trophic sources and links of mesozooplankton and fish larvae in the Kuroshio based on stable isotope ratios2018

    • 著者名/発表者名
      Saito K., T. Kobari, M. Shinyashiki, G. Kume, M. Kitamura, M. Aita-Noguchi, F. Hyodo, H. Miyamoto and Y. Okazaki
    • 学会等名
      PICES 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The importance of the north Satsunan area, southern Japan as the spawning and nursery ground for small pelagic fish2018

    • 著者名/発表者名
      Kume G., T. Kobari, M. Ichinomiya, T. Komorita, J. Hirai, M. Aita-Noguchi, F. Hyodo, T. Takeda, T. Shigemura, H. Kuroda, S. Yoshinaga, K. Nakaya and A. Narumi
    • 学会等名
      PICES 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Feeding habits of larval fish in the mouth of Kagoshima Bay, southern Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Kuroda H., G. Kume, T. Kobari, T. Takeda, M. Ichinomiya, T. Komorita, J. Hirai, M. Aita-Noguchi and F. Hyodo
    • 学会等名
      PICES 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The influence of sporadic oceanic water inflow into Kagoshima Bay, southern Japan on larval fish assemblage2018

    • 著者名/発表者名
      Nakaya K., G. Kume, T. Kobari, T. Takeda, M. Ichinomiya and T. Komorita
    • 学会等名
      PICES 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [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(相田)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
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Spatial and temporal variation of mesozooplankotn productivity in the Seto Inland Sea, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      田所和明、笠井亮秀、阿保勝之、宮原一隆、山本圭吾、小池一彦
    • 学会等名
      PICES 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Seasonal variation of plankton community and biodiversity in the Kuroshio-Oyashio Transition waters2018

    • 著者名/発表者名
      Tadokoro K., T. Watanabe
    • 学会等名
      PICES International Symposium Understanding Changes in Transitional Areas of the Pacific
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 窒素・炭素安定同位体比を用いた動物プランクトンの動態解析2018

    • 著者名/発表者名
      野口(相田)真希、田所和明、兵藤不二夫、小針統、陀安一郎、石井励一郎
    • 学会等名
      寒冷圏大気-海洋間の生物地球科学的相互作用に関する研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大気物質の沈着と海洋低次生態系-物質循環2018

    • 著者名/発表者名
      野口(相田)真希
    • 学会等名
      日本エアロゾル学会 「海洋大気エアロゾル研究会」 “大気-海洋境界層における大気物質の役割-数値計算の視点から”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [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「オホーツク海と流氷」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 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 isotopes2017

    • 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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nitrogen and Carbon stable isotope ratios of the lower trophic ecosystem in the subarctic western North Pacific2017

    • 著者名/発表者名
      Maki Noguchi Aita, Minoru Kitamura, Toru Kobari, Ichiro Tayasu, Chikage Yoshimizu, Kazuaki Tadokoro, Jun Nishioka, Naomi Harada
    • 学会等名
      ESSAS Open Science Meeting on Subarctic and Arctic Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 窒素・炭素安定同位体比を用いた親潮域における動物プランクトンの動態解析2017

    • 著者名/発表者名
      野口(相田)真希、田所和明、兵藤不二夫、陀安一郎、由水千景、西岡純、原田尚美
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合、JpGU Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 鹿児島湾湾口部における小型浮魚類仔稚魚の出現状況と摂餌生態2017

    • 著者名/発表者名
      久米元、竹田力、黒田大海、一宮睦雄、小森田智大、小針統
    • 学会等名
      日本海洋学会南西支部九州沖縄地区合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 黒潮源流域におけるプランクトン群集の生産構造~黒潮流域の低次生産を支えるトカラ海域~2017

    • 著者名/発表者名
      小針統、縁孝博、牧原渉、佐藤希恵、久米元、中村啓彦、宮本洋臣、岡崎雄二、長谷川大介、相田真希、吉江直樹
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「黒潮域における混合と栄養塩供給・生物生産へ与える影響」
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水産資源を支える黒潮源流域の低次食物網解明~海洋科学を推進するプラットフォームとして~2017

    • 著者名/発表者名
      小針統、牧原渉、川縁孝博、佐藤希恵、新屋敷真玄、本間大賀、久米元、中村啓彦、仁科文子、宮本洋臣、岡崎雄二、長谷川大介、一宮睦雄、小森田智大、相田真希、吉江直樹、平井惇也
    • 学会等名
      日本海洋学会海洋生物学研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 安定同位体比で物質循環を紐解く2016

    • 著者名/発表者名
      野口(相田)真希
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会 2016年度海洋生態系モデリングシンポジウム
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 同位体分析および生態系モデルから食物連鎖の源流を探る2016

    • 著者名/発表者名
      野口(相田)真希
    • 学会等名
      ワークショップ「海洋物質循環・生態系モデリングの発展性の探索」
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 窒素・炭素安定同位体比を用いた海洋低次栄養段階の食物連鎖解析 A-line観測を起点として2016

    • 著者名/発表者名
      野口(相田)真希、田所和明、市川忠史
    • 学会等名
      2016年度A-lineに関する研究・調査検討会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 窒素・炭素安定同位体比を用いた春季親潮域における低次生態動態解析2016

    • 著者名/発表者名
      野口真希、田所和明、兵藤不二夫、渡辺剛、陀安一郎、由水千景、石井励一郎、原田尚美
    • 学会等名
      北大低温研 共同研究シンポジウム「オホーツク海氷融解水が春季親潮域の植物プランクトンブルームと生物地球化学過程に与える影響に関する研究:研究航海データ検討WS」
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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