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貧酸素による内湾の酸性化:微生物呼吸によるCO2生成の実態と水産生物への影響

研究課題

研究課題/領域番号 17H03854
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
研究機関長崎大学

研究代表者

和田 実  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (70292860)

研究分担者 石松 惇  長崎大学, 海洋未来イノベーション機構, 名誉教授 (00184565)
鈴木 利一  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (20284713)
松下 吉樹  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (30372072)
嶋永 元裕  熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 教授 (70345057)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード季節性貧酸素 / 酸性化 / 呼吸 / 閉鎖性内湾 / 化学合成独立栄養細菌 / 貧酸素 / 微生物呼吸 / 細菌呼吸 / 貧酸素化 / 海洋酸性化 / 海洋微生物
研究成果の概要

長崎県・大村湾において、毎年6月下旬から溶存酸素量(DO)が低下し、8月中旬ごろまでには、一時的に無酸素化することが知られているが、同時に酸性化していることが示された。さらに、貧酸素化の進行にともなって海底付近の水中アラゴナイト飽和度が1.0程度まで低下し、二枚貝などの貝殻形成が阻害される可能性も示唆された。一方、8月から9月にかけて台風などの通過にともない、貧酸素が一時的に解消した後、再び貧酸素化する際には、DOが顕著に低下してもあまり酸性化しないことを見出した。このような状態の底層水塊の形成に、DOと二酸化炭素を同時に消費する化学合成独立栄養細菌が関わっている可能性を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

国内外を問わず多くの閉鎖的な内湾は貧酸素化することが知られているが、本研究で示したように、それらの海域でも貧酸素化と酸性化が同時に生じている可能性が高く、水産資源の保全の観点から貧酸素と酸性化を同時に監視することの必要性が明確となった。一方、本研究で、化学合成独立栄養細菌の働きによって、貧酸素状態での酸性化が緩和される可能性を始めて示し、化学合成独立栄養細菌の生態学的役割に関する新たな視点を提供した。

報告書

(5件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2021 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 14件、 招待講演 7件)

  • [国際共同研究] KIOST(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] KIOST(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Impact of seasonal hypoxia on benthic copepod communities in Omura Bay, a highly enclosed coastal sea in southwestern Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kawano, Motohiro Shimanaga , Ryo Ueda, Quyen T. D. Nguyen, Minoru Wada
    • 雑誌名

      Plankton and Benthos Research

      巻: 16 号: 2 ページ: 93-99

    • DOI

      10.3800/pbr.16.93

    • NAID

      130008050974

    • ISSN
      1880-8247, 1882-627X
    • 年月日
      2021-05-27
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 魚は貧酸素を避けるとは限らない ー 超閉鎖性内湾・大村湾での観測事例をもとに2021

    • 著者名/発表者名
      和田 実
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 53 ページ: 495-497

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Potential oxygen consumption and community composition of sediment bacteria in a seasonally hypoxic enclosed bay2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Fumiaki、Umezawa Yu、Kondo Ryuji、Nishihara Gregory N.、Wada Minoru
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 9 ページ: e11836-e11836

    • DOI

      10.7717/peerj.11836

    • NAID

      120007172258

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 季節的に貧酸素化する大村湾:酸素が少ないときに生き物たちはどうしてる?2019

    • 著者名/発表者名
      和田 実
    • 雑誌名

      環境共生

      巻: 35 ページ: 52-55

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Preliminary observation on the acidification of seasonally hypoxic bottom water of an enclosed bay (Omura Bay, Nagasaki, Japan)2019

    • 著者名/発表者名
      Kento OTSUKA, Jun UCHIDA, Takashi AOSHIMA, Atsushi ISHIMATSU, Minoru WADA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 International conference on climate change, disaster management and environmental sustainability

      巻: 1 ページ: 447-452

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tolerance of Axonolaimus nematodes to deoxygenation in a seasonally hypoxic bay (Omura Bay, Nagasaki, Japan)2019

    • 著者名/発表者名
      Quyen T.D. NGUYEN, Motohiro SHIMANAGA, Minoru WADA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 International conference on climate change, disaster management and environmental sustainability

      巻: 1 ページ: 518-522

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of sulfate-reducing bacteria community composition in surface sediment of a seasonally hypoxic enclosed bay as assessed using dsrA and 16S rRNA genes.2019

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki MORI and Minoru WADA
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 International conference on climate change, disaster management and environmental sustainability

      巻: 1 ページ: 702-708

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of Sulfate-Reducing Bacteria Community Structure in Surface Sediment of a Seasonally Hypoxic Enclosed Bay2018

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Mori, Yu Umezawa, Ryuji Kondo, Minoru Wada
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 33 号: 4 ページ: 378-384

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME18092

    • NAID

      130007553559

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temporal dynamics of extracellular dissolved organic carbon (DOC) released from non-axenic strains of a red tide forming algae, Chattonella marina and its impacts on the growth and respiratory activity of the coexistent bacteria2018

    • 著者名/発表者名
      M. Wada, Y. Takano, S. Nagae, Y. Ohtake, Y. Umezawa, S. Nakamura, M. Yoshida, Y. Matsuyama, M. Iwataki, S. Takeshita and T. Oda
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1007/s10872-017-0455-8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of bottom-water hypoxia on sediment bacterial community composition in a seasonally hypoxic enclosed bay (Omura Bay, West Kyushu, Japan),2018

    • 著者名/発表者名
      Mori F, Umezawa Y, Kondo R, Wada M
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Ecology

      巻: 94 号: 5

    • DOI

      10.1093/femsec/fiy053

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Response of nematode community structure to hypoxia in an enclosed coastal sea, Omura Bay, for three consecutive years2018

    • 著者名/発表者名
      Nguyen TD Q, Ueda R, Mori F, Kang T, Kim D, Shimanaga M, Wada M
    • 雑誌名

      Plankton and Benthos Research

      巻: 13 ページ: 1-7

    • NAID

      130006744032

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] "Feel good in hypoxia?"; From microbes to whales, diverse life forms subsist on the “dead zone” in an enclosed bay (Omura Bay, Nagasaki)2017

    • 著者名/発表者名
      Wada M, Kondo R, Umezawa Y, Shimanaga M, Kim D, Suzuki T, Kawabata Y, Matsushita Y, Ishimatsu A, Aoshima T, Takasu H, Nakamura T, Amano M
    • 雑誌名

      The JSFS 85th Anniversary-Commemorative International Symposium “Fisheries Science for Future Generations” Symposium Proceedings

      巻: 4001 ページ: 1-2

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著
  • [学会発表] 魚は貧酸素を避けるとは限らない ~ 超閉鎖性内湾・大村湾での観測事例をもとに2021

    • 著者名/発表者名
      和田 実
    • 学会等名
      令和3年度 日本水産学会 水産環境保全委員会シンポジウム「貧酸素水塊が内湾生態系に及ぼす影響と持続的漁業から見た評価」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大村湾の貧酸素水塊の発達と生物応答⑦ 遺伝子コピー数から見た硝化微生物の季節変動2021

    • 著者名/発表者名
      和田実, 伊藤尚斗, 丸山裕豊, 眞角聡, 内田淳, 青島隆, 広瀬美由紀, 松下吉樹, 鈴木利一
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 大村湾の貧酸素水塊の発達と生物応答⑧ 環境DNAを用いたカタクチイワシの分 布の解明2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤優花, 片岡宗一郎, 西城駿範, 鈴木利一, 松下吉樹, 広瀬美由紀, 會津光博, 清野聡子, 中尾遼平, 源利文, 宮正樹, 佐土哲也, 丸山裕豊, 眞角聡, 内田淳, 青島隆, 和田実
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 大村湾の貧酸素水塊の発達と生物応答⑨ 計量魚群探知機を用いた魚類の分布深 度および行動観測2021

    • 著者名/発表者名
      片岡宗一郎, 田畑和樹, 伊藤優花, 丸山裕豊, 眞角聡, 内田淳, 青島隆, 広瀬美由紀, 松下吉樹, 鈴木利一, 和田実
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Preliminary observation on the acidification of seasonally hypoxic bottom water of an enclosed bay (Omura Bay, Nagasaki, Japan).2019

    • 著者名/発表者名
      Kento OTSUKA, Jun UCHIDA, Takashi AOSHIMA, Atsushi ISHIMATSU, Minoru WADA
    • 学会等名
      The 2019 International conference on climate change, disaster management and environmental sustainability
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tolerance of Axonolaimus nematodes to deoxygenation in a seasonally hypoxic bay (Omura Bay, Nagasaki, Japan)2019

    • 著者名/発表者名
      Quyen T.D. NGUYEN, Motohiro SHIMANAGA, Minoru WADA
    • 学会等名
      The 2019 International conference on climate change, disaster management and environmental sustainability
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of sulfate-reducing bacteria community composition in surface sediment of a seasonally hypoxic enclosed bay as assessed using dsrA and 16S rRNA genes.2019

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki MORI and Minoru WADA
    • 学会等名
      The 2019 International conference on climate change, disaster management and environmental sustainability
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 化学合成独立栄養細菌は内湾の酸性化を抑制する2019

    • 著者名/発表者名
      大塚 健人, 鷲尾 昂祐, 森 郁晃, 内田 淳, 青島 隆, 石松 惇, 和田 実
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第33回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 閉鎖性内湾底層における無機態窒素とアンモニア酸化古細菌の動態2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 尚斗, 大塚 健人, 森 郁晃, 内田 淳, 青島 隆, 近藤 能子, 和田 実
    • 学会等名
      日本微生物生態学会第33回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Response of sedimentary oxygen consumption and bacterial community composition to temporal re-oxygenation in a seasonally hypoxic enclosed bay2019

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Mori, Yu Umezawa, Ryuji Kondo, Minoru Wada
    • 学会等名
      Asian Symposium on Microbial Ecology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 季節的に貧酸素化する大村湾:酸素が少ないときに生き物たちはどうしてる?2019

    • 著者名/発表者名
      和田 実
    • 学会等名
      日本環境共生学会 第22回地域シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超閉鎖性内湾・大村湾における季節性の貧酸素化と海洋生物の応答2019

    • 著者名/発表者名
      和田 実
    • 学会等名
      第29回 国立環境研究所琵琶湖分室セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大村湾の貧酸素水塊の発達と生物応答1: 微生物呼吸による閉鎖性内湾の酸性化2019

    • 著者名/発表者名
      大塚健人, 内田淳, 青島隆, 石松惇, 和田実
    • 学会等名
      平成31年度 日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大村湾の貧酸素水塊の発達と生物応答2: 化学合成独立栄養細菌は内湾の酸性化を抑制するか?2019

    • 著者名/発表者名
      大塚健人, 鷲尾昂祐, 森郁晃, 内田淳, 青島隆, 石松惇, 和田実
    • 学会等名
      平成31年度 日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大村湾の貧酸素水塊の発達と生物応答3: 環境DNAからみた湾内底層の魚類相2019

    • 著者名/発表者名
      和田実, 西城駿範, 鈴木利一, 松下吉樹, 広瀬美由紀, 會津光博, 清野聡子, 中尾遼平, 源利文, 宮正樹, 佐土哲也, 眞角聡, 内田淳, 青島隆
    • 学会等名
      平成31年度 日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 大村湾の貧酸素水塊の発達と生物応答4: 自律式広帯域計量魚群探知機を用いた生物分布深度の観測2019

    • 著者名/発表者名
      原田 樹, 広瀬美由紀, 松下吉樹, 青島 隆, 内田 淳, 眞角 聡, 鈴木利一, 和田 実
    • 学会等名
      平成31年度 日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Changes in sediment bacterial community composition in response to seasonal hypoxia in an enclosed bay, for four consecutive years2018

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Mori, Yu Umezawa, Ryuji Kondo, Minoru Wada
    • 学会等名
      2018 JSME annual meeting & 10th ASME
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prokaryotic community composition in the water column of a seasonally hypoxic enclosed bay (Omura Bay , Japan)2018

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Washio, Kento Otsuka, Kentaro Azuma, Fumiaki Mori, Yu Umezawa, Minoru Wada
    • 学会等名
      2018 JSME annual meeting & 10th ASME
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal changes in the sediment oxygen consumption and bacterial community structure in a seasonally hypoxic enclosed bay,2018

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Mori and Minoru Wada
    • 学会等名
      GEOTRACES Workshop -BIOGEOTRACES JAPAN BEGINS-, Nagasaki
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Temporal dynamics of the sediment oxygen consumption and bacterial community structure in hypoxic bay,2018

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Mori and Minoru Wada
    • 学会等名
      The Hong Kong University of Science and Technology & Nagasaki University Joint Seminar,
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 超閉鎖性内湾(大村湾)における貧酸素水塊の発達と生物の応答2018

    • 著者名/発表者名
      和田 実
    • 学会等名
      第31回 分子生物学・生理生化学研究会(日本寄生虫学会分科会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Response of sediment bacterial community composition to seasonal hypoxia in an enclosed bay Omura Bay, West Kyushu, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Fumiaki Mori, Yu Umezawa, Ryuji Kondo, Minoru Wada
    • 学会等名
      ISME17, Leipzig, Germany, 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Horizontal distribution patterns of nematode assemblage in surface sediments of a seasonally hypoxic bay.2018

    • 著者名/発表者名
      Quyen T. D. Nguyen , Dongsung Kim, Motohiro Shimanaga, Minoru Wada
    • 学会等名
      33rd ESN Symposium 2018, Ghent, Belgium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Feel good in hypoxia?; From microbes to whales, diverse life forms subsist on the “dead zone” in an enclosed bay (Omura Bay, Nagasaki)2017

    • 著者名/発表者名
      Wada M, Kondo R, Umezawa Y, Shimanaga M, Kim D, Suzuki T, Kawabata Y, Matsushita Y, Ishimatsu A, Aoshima T, Takasu H, Nakamura T, Amano M
    • 学会等名
      The JSFS 85th Anniversary-Commemorative International Symposium “Fisheries Science for Future Generations”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 貧酸素化した内湾における微生物と大型生物の常識・非常識2017

    • 著者名/発表者名
      和田実
    • 学会等名
      第8回 愛媛微生物学ネットワーク・フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Occurrence of pelagic schooling fish and finless porpoise in a seasonally hypoxic water mass in Omura bay: What brought them there?2017

    • 著者名/発表者名
      Wada M, Umezawa Y, Terakawa S, Kawabata Y, Matsuda A, Amano M, Aoshima T
    • 学会等名
      The 11th International Workshop on the Oceanography and Fisheries Science of the East China Sea (2017 ECS Workshop, Nagasaki)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The seasonal ""dead zone"" in Omura Bay, Nagasak; Life-threatening, but attractive ephemeral “dining zone” for diverse marine life forms from microbes to whales2017

    • 著者名/発表者名
      Wada M
    • 学会等名
      The 33rd International Prize for Biology (Commemorative Symposium) (第33回国際生物学賞授賞記念シンポジウム )
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Predominance of cosmopolitan pelagic clades in the planktonic bacterial community of an enclosed bay (Omura bay)2017

    • 著者名/発表者名
      Washio K, Azuma K, Yamaki K, Mori F, Umezawa Y, Kondo R,Wada M
    • 学会等名
      The 11th International Workshop on the Oceanography and Fisheries Science of the East China Sea (2017 ECS Workshop, Nagasaki)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of bottom-water hypoxia on sediment bacterial community in a seasonally enclosed bay (Omura Bay, Kyushu, Japan)2017

    • 著者名/発表者名
      Mori F, Umezawa Y, Kondo R, Wada M
    • 学会等名
      The 11th International Workshop on the Oceanography and Fisheries Science of the East China Sea (2017 ECS Workshop, Nagasaki)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] "Response of Nematode Community Structures to Hypoxia in an Enclosed Coastal Sea, Omura Bay for Three Consecutive Years"2017

    • 著者名/発表者名
      Nguyen TD Q, Ueda R, Mori F, Kang T, Kim D, Shimanaga M, Wada M
    • 学会等名
      The 11th International Workshop on the Oceanography and Fisheries Science of the East China Sea (2017 ECS Workshop, Nagasaki)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大村湾における貧酸素化と酸性化:2017 年の観測からみた進行状況2017

    • 著者名/発表者名
      大塚 健人、東 健太郎、鷲尾 昂祐、青島 隆、石松 惇、和田 実
    • 学会等名
      平成 29 年度 日本水産学会九州支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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