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日本産サケ稚魚の回遊中のエネルギーバランスと環境選択の解明および温暖化適応予測

研究課題

研究課題/領域番号 20H00428
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

北川 貴士  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (50431804)

研究分担者 白井 厚太朗  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908)
峰岸 有紀  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (80793588)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
36,790千円 (直接経費: 28,300千円、間接経費: 8,490千円)
2022年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2021年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2020年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
キーワードサケ稚魚 / 回遊 / 環境DNA / 代謝 / 数理モデル / 餌環境 / 耳石
研究開始時の研究の概要

日本産サケ稚魚の北上期の回遊経路を推定し,初期生活史戦略を回遊に伴うエネルギー・バランスの側面から明らかにすることを目的とする。三陸産稚魚を用いて①スタミナトンネル水槽による稚魚の呼吸代謝測定と高成長に必要な餌量の推定,②耳石酸素・炭素安定同位体比分析による経験水温・代謝履歴,数理モデルによる回遊経路推定を行い,本種の現在の海洋環境への適応状況を評価する。③稚魚採集・環境DNA分析による分布域の把握と推定経路の妥当性の検証を行う。④温暖化に伴う稚魚の海洋環境の適応可能性の検討を行い,温暖化問題を考慮に入れた将来の資源管理施策について提言する。

研究成果の概要

三陸産サケ稚魚の海洋環境の適応実態を明らかにするために,飼育実験,代謝計測,数理モデルによる移動代謝コスト,餌量の推定,耳石酸素同位体比分析,数理モデルによる経験水温履歴と経路の推定,環境DNA分析による分布域推定を行った。高水温・低餌量下で,成長と運動へのエネルギー配分量は大幅に低下した。沿岸域で近年見られる暖流勢力の増大は,春季の高水温と低餌量環境をもたらし,成長できない稚魚が減耗することで,親魚回帰率が低下すると推察された。推定移動経路の中には,これまでとは異なる経路も示された。環境DNA分析からは稚魚が岸沿い,もしくは三陸から道東に向けて最短距離をとる経路の双方が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

回遊現象を,エネルギー収支という観点から理解し,それに基づき本種の将来の環境適応を予測する試みは,魚類生態学・生命科学・地球環境学の学際領域を発展させるものである。得られた成果は,海洋の施策・立法へむけた重要な基礎的根拠となり,温暖化問題を考慮に入れた21世紀後半の資源管理施策の提言も可能となる。国民一般に温暖化が重要水産生物に及ぼす影響を広く示すことは,消費国の国民すべてが,温暖化が資源問題に直結する社会問題として認識し,消費者自らが軽減にむけ具体的行動を起こすといった国民レベルでの対策を先導することに繋がる。持続可能な開発目標(SGDs)のGoal14にも通じる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Species-specific patterns in spatio-temporal dynamics of juvenile chum salmon and their zooplankton prey in Otsuchi Bay, Japan, revealed by simultaneous eDNA quantification of diverse taxa from the same water samples.2023

    • 著者名/発表者名
      Yuki Minegishi, Marty Kwok-Shing Wong, Mako Nakao, Yuichiro Nishibe, Aiko Tachibana, Yoo-Jun Kim, Susumu Hyodo
    • 雑誌名

      Fisheries Oceanography

      巻: 32 号: 3 ページ: 255-326

    • DOI

      10.1111/fog.12631

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of food amount and temperature on growth rate and aerobic scope of juvenile chum salmon2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Iino, Takashi Kitagawa, Takaaki K. Abe, Tsuyoshi Nagasaka, Yuichi Shimizu, Katsuhiko Ota, Takuya Kawashima, Tomohiko Kawamura
    • 雑誌名

      Fisheries Science

      巻: 88 号: 3 ページ: 397-409

    • DOI

      10.1007/s12562-022-01599-w

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Condition factor dependency of burst swimming ability between wild and hatchery-reared chum salmon fry (Oncorhynchus keta).2022

    • 著者名/発表者名
      Shigenori Nobata, Shouji Houki, Takashi Kitagawa, Susumu Hyodo
    • 雑誌名

      Ichthyological Research

      巻: 69 ページ: 280-286

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Determination of temperature-dependent otolith oxygen stable isotope fractionation on chum salmon Oncorhynchus keta based on rearing experiment2022

    • 著者名/発表者名
      Gou Yuxiao、Higuchi Tomihiko、Iino Yuki、Nagasaka Tsuyoshi、Shimizu Yuichi、Shirai Kotaro、Kitagawa Takashi
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 9

    • DOI

      10.3389/fmars.2022.1072068

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contrasting life-history responses to climate variability in eastern and western North Pacific sardine populations2022

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Sakamoto, Motomitsu Takahashi, Ming-Tsung Chung, Ryan R. Rykaczewski, Kosei Komatsu, Kotaro Shirai, Toyoho Ishimura, Tomihiko Higuchi
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 5298-5298

    • 関連する報告書
      2022 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] Anadromous red-spotted masu salmon (Oncorhynchus masou ishikawae), a southernmost sea-migration form of salmonid, displays low variation in both age at seaward migration and sea age2021

    • 著者名/発表者名
      Shohei Noda, Rui Ueda, Tatsuya Tanaka, Kotaro Shirai, Daisuke Kishi, Takuya Sato
    • 雑誌名

      Journal of Fish Biology

      巻: 99 号: 4 ページ: 1947-1502

    • DOI

      10.1111/jfb.14818

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metabolic proxy for cephalopods: Stable carbon isotope values recorded in different biogenic carbonates2021

    • 著者名/発表者名
      Chung Ming‐Tsung、Chen Ching‐Yi、Shiao Jen‐Chieh、Shirai Kotaro、Wang Chia‐Hui
    • 雑誌名

      Methods in Ecology and Evolution

      巻: 12 号: 9 ページ: 1648-1657

    • DOI

      10.1111/2041-210x.13630

    • 関連する報告書
      2021 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] Relationships between maturational status and migration behavior of homing chum salmon Oncorhynchus keta in inner bays of the Sanriku coast2021

    • 著者名/発表者名
      Nobata Shigenori、Kitagawa Takashi、Houki Shouji、Ito Motohiro、Aoki Yoshinori、Sato Katsufumi、Hyodo Susumu
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 313 ページ: 113896-113896

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2021.113896

    • 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] Tracking long-distance migration of marine fishes using compound-specific stable isotope analysis of amino acids2020

    • 著者名/発表者名
      Matsubayashi J., Osada Y., Tadokoro K., Abe Y., Yamaguchi A., Shirai K., Honda K., Yoshikawa C., Ogawa N. O., Ohkouchi N., Ishikawa N. F., Nagata T., Miyamoto H., Nishino S., Tayasu I.
    • 雑誌名

      Ecology Letters

      巻: なし 号: 5 ページ: 881-890

    • DOI

      10.1111/ele.13496

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Otolith δ18O and microstructure analyses provide further evidence of population structure in sardine Sardinops sagax around South Africa2020

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Tatsuya、van der Lingen Carl D、Shirai Kotaro、Ishimura Toyoho、Geja Yonela、Peterson James、Komatsu Kosei
    • 雑誌名

      ICES Journal of Marine Science

      巻: 77 号: 7-8 ページ: 2669-2680

    • DOI

      10.1093/icesjms/fsaa130

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Temperatur dependency equation for chub mackerel (Scomber japonicus) identified by a laboratory rearing experiment and microscale analysis.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M., Yoneda, M., Ishimura, T., Shirai, K., Tamamura, M. and Nishida, K.
    • 雑誌名

      Marine and Freshwater Research

      巻: xx 号: 10 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1071/mf19313

    • 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
  • [学会発表] サケ稚魚の耳石安定同位体分別の温度依存性解明2022

    • 著者名/発表者名
      勾玉暁・樋口富彦・飯野佑樹・長坂剛志・清水勇一・白井厚太朗・北川貴士
    • 学会等名
      サケ学研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 環境DNA分析に基づく岩手県大槌湾におけるサケ稚魚および餌生物の時空間的動態2021

    • 著者名/発表者名
      峰岸有紀
    • 学会等名
      第14回サケ学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Ontogeny of critical swimming speeds for juvenile chum salmon2021

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Iino, Takashi Kitagawa, Takaaki K. Abe, Tsuyoshi Nagasaka, Yuichi Shimizu, Katsuhiko Ota
    • 学会等名
      The Third NPAFC-IYS Virtual Workshop on Linkages between Pacific Salmon Production and Environmental Change
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 岩手県産サケ稚魚の餌料環境とエネルギー要求量2021

    • 著者名/発表者名
      飯野佑樹・北川貴士・阿部貴晃・長坂剛志・清水勇一
    • 学会等名
      第 14回 サケ学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 環境DNA2021

    • 著者名/発表者名
      一般社団法人環境DNA学会(企画・原案)土居秀幸・近藤倫生(編)
    • 総ページ数
      300
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      432005816X
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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