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海底湧水が支える沿岸域の生物多様性と生物生産:高次生産への貢献度評価と将来予測

研究課題

研究課題/領域番号 16H04971
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 水圏生産科学
研究機関東京大学 (2018-2019)
広島大学 (2016-2017)

研究代表者

小路 淳  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (10397565)

研究分担者 杉本 亮  福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (00533316)
藤井 賢彦  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (60443925)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2019年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード海底湧水 / 野外実験 / 水産資源 / 高次生物 / 栄養供給 / 成長 / 餌料環境 / 促進効果 / 将来予測 / 地球温暖化 / 生物生産 / 食物網 / 生物多様性 / 栄養フロー / 沿岸域 / 定量評価
研究実績の概要

海底湧水は河川水など他の陸水に比べてリンや窒素などの栄養を豊富に含むことから,沿岸海域の生物生産に高く寄与することが近年の研究で明らかにされつつある.しかし,これまでの研究は海底湧水と基礎生産の関連を対象にしたものがほとんどであり,高次生物への影響を扱った研究例は世界的に見ても乏しい.また,高次生物の成長や生残に影響する湧水周辺の物理・生物環境特性や生物群集に与える影響についてはいまだに不明な部分が多い.そこで本研究では,海底湧水の存在が明らかとなっている広島県竹原市沖とその周辺において,主として魚類の生息場所としての環境条件に海底湧水が与える影響を調査した.

海底湧水シグナルとして海水中のラドン濃度の分布を調査した結果をもとに,広島県竹原市沿岸(湧水区)と対岸の無人島(対照区)を調査サイトに選定した.2015-2018年の5-7月に海底付近の水温と塩分をデータロガーにより2週間連続測定するとともに,底質の粒径組成調査,底生微細藻類の生産速度測定,ソリネット(網口0.3×0.4 m,網目0.3 mm)とコアサンプラーによる餌料生物採集,地曳き網(30×2 m,網目4 mm)による魚類採集を行った.

海底湧水の指標であるラドン濃度は,湧水区において対照区に比べて高い傾向を示したことから,湧水の影響が確認された.水温と底質に大きな違いは認められなかったが,底生微細藻類の生産速度,埋在性および表在性の餌料生物は湧水区において非湧水区に比べてそれぞれ約2倍,2倍,4倍となった.以上の結果から,沿岸域に湧出する海底湧水は,周辺の物理・生物環境への影響を通じて,魚類の摂餌や成長にも影響を及ぼしている可能性が示された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

過去の研究は,海底湧水と低次生産の関連が解析対象とされてきた.本年度は,海底湧水による高次生物への影響を評価するための野外実験プロトコルの確立に加えて,多様な環境条件の評価を実施することができたため.

今後の研究の推進方策

今年度までに確立した野外実験プロトコルを各地のサイトへと応用する.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 山形県釜磯海岸における海底湧水の定量化と栄養塩環境への影響評価2019

    • 著者名/発表者名
      小林志保,生田健吾,杉本亮,本田尚美,山田誠,富永修,小路淳,谷口真人.
    • 雑誌名

      日本水産学会誌

      巻: 85 号: 1 ページ: 30-39

    • DOI

      10.2331/suisan.18-00020

    • NAID

      130007599915

    • ISSN
      0021-5392, 1349-998X
    • 年月日
      2019-01-15
    • 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] Ontogenetic changes in the optimal temperature for growth of juvenile marbled flounder Pseudopleuronectes yokohamae2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Tomiyama, Kazushi Kusakabe, Noriko Otsuki, Yusei Yoshida, Satoshi Takahashi, Masaki Hata, Jun Shoji, Masakazu Hori
    • 雑誌名

      Journal of Sea Research

      巻: 141 ページ: 14-20

    • DOI

      10.1016/j.seares.2018.07.010

    • 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] Hot spring drainage impact on fish communities around temperate estuaries in southwestern Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Yamada, M., Shoji, J., Ohsawa, S., Mishima, T., Hata, M., Honda, H., Masahiko Fujii, M., Taniguchi, M.
    • 雑誌名

      Journal of Hydrology: Regional Studies

      巻: 11 ページ: 69-83

    • DOI

      10.1016/j.ejrh.2015.12.060

    • NAID

      120006355760

    • 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] High-resolution mapping and time-series measurements of 222Rn concentrations and biogeochemical properties related to submarine groundwater discharge along the coast of Obama Bay, a semi-enclosed sea in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Shiho Kobayashi, Ryo Sugimoto, Hisami Honda, Yoji Miyata, Daisuke Tahara, Osamu Tominaga, Jun Shoji, Makoto Yamada, Satoshi Nakada, Makoto Taniguchi
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 4 号: 1 ページ: 3-15

    • DOI

      10.1186/s40645-017-0124-y

    • NAID

      120006878520

    • 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] Phytoplankton primary productivity around submarine groundwater discharge in nearshore coasts2017

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sugimoto, Katsuhiro Kitagawa, Saori Nishi, Hisami Honda, Makoto Yamada, Shiho Kobayashi, Jun Shoji, Shinji Ohsawa, Makoto Taniguchi, Osamu Tominaga
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 563 ページ: 25-33

    • DOI

      10.3354/meps11980

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Higher species richness and abundance of fish and benthic invertebrates around submarine groundwater discharge in Obama Bay, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Utsunomiya, Masaki Hata, Ryo Sugimoto, Hisami Honda, Shiho Kobayashi, Yoji Miyata, Makoto Yamada, Osamu Tominaga, Jun Shoji, Makoto Taniguchi
    • 雑誌名

      Journal of Hydrology

      巻: 印刷中 ページ: 139-146

    • DOI

      10.1016/j.ejrh.2015.11.012

    • 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] 夏季の大分県日出町沿岸部におけるドローンを用いた海底湧水の探索2016

    • 著者名/発表者名
      山田誠,小路淳,寺本瞬,大沢信二,三島壮智,杉本亮,本田尚美,谷口真人
    • 雑誌名

      水文科学会誌

      巻: 46 ページ: 29-38

    • NAID

      130005143889

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Occurrence, distribution and prey items of juvenile marbled sole Pseudopleuronectes yokohamae around a submarine groundwater seepage on a tidal flat in southwestern Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki HATA, Ryo SUGIMOTO, Masakazu HORI, Takeshi TOMIYAMA, Jun SHOJI
    • 雑誌名

      Journal of Sea Research

      巻: 111 ページ: 47-53

    • DOI

      10.1016/j.seares.2016.01.009

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Possible contribution of submarine groundwater on coastal fisheries production: increase in feeding and growth of juvenile marbled flounder Pseudopleuronectes yokohamae in a cage experiment2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Fujita and Jun Shoji
    • 学会等名
      Larval Fish Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底湧水が沿岸底生生物の成長に与える影響:湧出域と対照域におけるゲージ実験による比較2018

    • 著者名/発表者名
      竹本昌平・小路 淳
    • 学会等名
      日本水産学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 海底湧水が魚類の生息環境に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      藤田浩司・小路 淳
    • 学会等名
      日本水産学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Influence of ammonium derived from hot spring drainage on downriver and estuarine ecosystems2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Takemoto, Ryo Sugimoto, Makoto Yamada, Hisami Honda and Jun Shoji
    • 学会等名
      PICES太平洋国際漁業委員会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of submarine groundwater discharge on feeding and growth of fish2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Fujita and Jun Shoji
    • 学会等名
      PICES太平洋国際漁業委員会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海底湧水が魚類の摂餌・成長に与える影響:野外ケージを用いた個別飼育実験2018

    • 著者名/発表者名
      藤田浩司,杉本亮,小路淳
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 海底湧水が沿岸海域の魚類群集と食物網に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      宇都宮達也,杉本亮,富永修,本田尚美,山田誠,小林志保,谷口真人,小路淳
    • 学会等名
      日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 地熱資源をめぐる 水・エネルギー・食料ネクサス2018

    • 著者名/発表者名
      馬場 健司、増原 直樹、遠藤 愛子
    • 出版者
      近代科学社
    • ISBN
      9784764905788
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 地下水・湧水を介した陸―海のつながり:人間社会への活用術2017

    • 著者名/発表者名
      小路淳,杉本亮,富永修
    • 総ページ数
      141
    • 出版者
      恒星社厚生閣
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-12-27  

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