• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

海洋溶存酸素濃度の変動が中深層生態系高次捕食動物に与える影響の評価

研究課題

研究課題/領域番号 20H00650
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64:環境保全対策およびその関連分野
研究機関国立極地研究所

研究代表者

高橋 晃周  国立極地研究所, 先端研究推進系, 准教授 (40413918)

研究分担者 三谷 曜子  京都大学, 野生動物研究センター, 教授 (40538279)
吉田 聡  京都大学, 防災研究所, 准教授 (90392969)
國分 亙彦  国立極地研究所, 先端研究推進系, 助教 (90580324)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
2023年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2022年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2021年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
2020年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
キーワード海洋生態 / 環境変動 / 動物行動 / 海洋貧酸素化 / バイオロギング
研究開始時の研究の概要

海洋中の溶存酸素濃度が低下する現象(海洋貧酸素化)が世界の外洋域で進行しており、特に北東太平洋の中深層(200-1000mの深度帯)でその進行が顕著である。しかしながら、海洋貧酸素化が生態系にどのような影響を与えるのかについては、未だに不明の点が多い。そこで、本研究では、北東太平洋を広範囲に回遊しながら中深層への潜水を繰り返すゾウアザラシに溶存酸素濃度記録計を装着する新規手法を用いて、中深層の溶存酸素濃度を高精度・高頻度で観測する。同時にアザラシの捕食行動を観測し、魚類・イカ類を大量に捕食する高次捕食動物の視点から、海洋の溶存酸素濃度の低下が中深層生態系に与える影響を評価することを目指す。

研究実績の概要

海洋中の溶存酸素濃度が低下する現象(海洋貧酸素化)が世界の外洋域で進行しているが、その生態系への影響には不明の点が多い。本研究の目的は、溶存酸素濃度記録計をアザラシに装着する新規手法を開発し、魚類・イカ類を大量に捕食する高次捕食動物の視点から、海洋貧酸素化が外洋の中深層生態系に与える影響を評価することである。本課題の3年目にあたる今年度は、まずアザラシに装着可能な溶存酸素濃度記録計の開発・検証を継続した。また、新型コロナウイルス感染症拡大の影響で延期が続いていた日本側からの研究者派遣による米国カリフォルニア州でのキタゾウアザラシ野外調査を実施できた。アザラシに装着した溶存酸素濃度記録計のデータから、キタゾウアザラシが日中に深く潜水し、溶存酸素濃度が2mg/L以下の酸素制限層や0.5 mg/L以下の酸素極小層で頻繁に採餌を行っていることが明らかとなった。また酸素制限層と極小層の境界付近で、アザラシの採餌速度(滞在時間あたりの捕食数)が高くなる傾向が見られ、溶存酸素濃度の変化が餌生物の深度分布を通じてアザラシの捕食行動に影響を与えていることが示唆された。またEUの気象情報機関「コペルニクス気候変動サービス」による海洋物理・生物地球化学の再解析データセットとの比較を行って、記録計から得られた溶存酸素濃度データの特徴を調べた。その結果、アザラシに装着した溶存酸素濃度記録計のデータが、再解析データセットでは分からなかった溶存酸素濃度の時空間変動を高い精度で捉えていることが確認された。一方で、今年度も溶存酸素濃度記録計の部品供給遅れが継続したことによって記録計の改良工程にも遅れが生じ、記録計の小型化については翌年度に持ち越して実施することとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

小型溶存酸素濃度記録計の改良作業に遅延が生じ、改良後の記録計を用いた調査を翌年度以降に延期することになったため

今後の研究の推進方策

新型コロナウイルス・高病原性鳥インフルエンザといった感染症への対策として米国の共同研究者による野外調査には制約があり、記録計を装着できるアザラシの個体数が少なくなる状況が継続している。溶存酸素濃度記録計を小型化できれば、米国の共同研究者が使用する他の記録計と同時に装着することが可能になり、データ数を増やせる。そのため、引き続き記録計の小型化を推進する。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of California Santa Cruz(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California Santa Cruz(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of St Andrews(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California Santa Cruz/Sonoma State University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of St Andrews(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] バイオロギングによる気象・海洋観測2023

    • 著者名/発表者名
      吉田聡、高橋英俊、高橋晃周、野田琢嗣、依田憲、佐藤克文
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 55 ページ: 368-373

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Whiskers as hydrodynamic prey sensors in foraging seals2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi Taiki、Naito Yasuhiko、Robinson Patrick W.、Costa Daniel P.、Huckstadt Luis A.、Holser Rachel R.、Iwasaki Wataru、Takahashi Akinori
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 25

    • DOI

      10.1073/pnas.2119502119

    • 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] Forced into an ecological corner: Round-the-clock deep foraging on small prey by elephant seals2021

    • 著者名/発表者名
      Adachi Taiki、Takahashi Akinori、Costa Daniel P.、Robinson Patrick W.、Huckstadt Luis A.、Peterson Sarah H.、Holser Rachel R.、Beltran Roxanne S.、Keates Theresa R.、Naito Yasuhiko
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 20

    • DOI

      10.1126/sciadv.abg3628

    • 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] Lightscapes of fear: How mesopredators balance starvation and predation in the open ocean2021

    • 著者名/発表者名
      Beltran Roxanne S.、Kendall-Bar Jessica M.、Pirotta Enrico、Adachi Taiki、Naito Yasuhiko、Takahashi Akinori、Cremers Jolien、Robinson Patrick W.、Crocker Daniel E.、Costa Daniel P.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 12

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd9818

    • 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
  • [学会発表] Movement ecology of penguins in response to climate variability2023

    • 著者名/発表者名
      Takahashi A
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Movement Ecology of Animals
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] In-situ measurement of dissolved oxygen concentration and feeding behavior of northern elephant seals in the mesopelagic zone2023

    • 著者名/発表者名
      Ogata A, Favilla A, Holser RR, Keates T, Adachi T, Costa DP, Takahashi A
    • 学会等名
      The 14th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Population-level use of low-oxygen zones of a mesopelagic predator, the northern elephant seal2023

    • 著者名/発表者名
      Favilla A, Takahashi A, Holser RR, Sequeira AMM, Hazen EL, Kilpatrick MA, Costa DP
    • 学会等名
      The 14th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wild animals in poorer body condition sleep less to forage more2023

    • 著者名/発表者名
      Adachi A, Robinson PW, Peterson SH, Kilpatrick MA, Takahashi A, Naito Y, Costa DP, Beltran RS
    • 学会等名
      The 14th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 溶存酸素濃度が制限された中深層におけるキタゾウアザラシの捕食行動に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      緒方敦也・Favilla A・Holser R・Keates T・Costa D・高橋晃周
    • 学会等名
      第18回日本バイオロギング研究会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of animal-borne dissolved oxygen loggers to examine the foraging behavior of northern elephant seals in the oxygen-limited mesopelagic zone2022

    • 著者名/発表者名
      Ogata A, Favilla A, Holser R, Keates T, Holser R, Costa D, Takahashi A
    • 学会等名
      The 13th Symposium on Polar Science
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi