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気候変動にともなう水循環の変化が日本海側沿岸域の低次生物生産に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 20K06206
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分40030:水圏生産科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

鈴木 啓太  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 助教 (80722024)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード舞鶴湾 / 日本海側気候 / 気象条件 / 栄養塩 / プランクトン / 珪藻 / マガキ / カイアシ類 / ボトムアップ型 / 栄養塩動態 / 植物プランクトン動態 / 植物プランクトン / 動物プランクトン / 雪 / 雨 / 冬 / 気候変動 / 水循環
研究開始時の研究の概要

日本海側沿岸域の低次生物生産は大気と陸と海をめぐる水循環に支えられてきたが、今後は、気候変動にともなう降雪の減少、融雪の早期化、降雨の変調などの影響を受けることになる。本研究では、温暖積雪地である舞鶴をフィールドに、水分子の酸素・水素安定同位体比などの識別指標を用い、雪と雨の影響を区別して河川・沿岸域の栄養塩動態を解析し、沿岸域の植物プランクトンと動物プランクトンの動態および養殖二枚貝の成長を調査する。気象条件の異なる複数年の調査結果を比較することにより、気候変動にともなう水循環の変化が日本海側沿岸域の低次生物生産に与える影響を予測し、漁業への影響を考察する。

研究成果の概要

日本海側気候に属する舞鶴湾では、冬季、強風により鉛直混合が促進されるとともに、大雨や大雪にともない陸域から栄養塩が供給される。海底から再懸濁された珪藻休眠期細胞が、発芽・復活後に豊富な栄養塩を利用して増殖することにより,珪藻ブルームが発生すると考えられる。なお、珪藻ブルームの成否を左右する硝酸の大部分は降水に由来せず、大規模な降水により押し出されるように流出する土壌水や地下水に由来し、河川を通して海域まで運ばれていた。冬季の珪藻ブルームの成否はカイアシ類密度の多寡と連動していたことから、日本海側気候が舞鶴湾のプランクトン生食連鎖を支えていると言える。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、冬季に日本海側気候が内湾域のプランクトン生食連鎖を駆動させる仕組みが解明された。大規模な降水後に陸域から海域に供給される硝酸の大部分は土壌水や地下水に由来すること、また、硝酸の供給量ばかりでなく供給時期により冬季珪藻ブルームの規模が異なることが明らかになった。近年の温暖化や少雪化にともない、冬季の降水パターンが変化すると、プランクトン生食連鎖を通し、内湾域の漁業生産にまで影響が及ぶ可能性がある。ただし、養殖マガキの成長速度は冬季珪藻ブルームの規模と直接関連していなかったことから、漁業生産への影響を予測するには、水温や塩分などの他の環境要因も含め、複合的な作用も考慮する必要がある。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Bottom-up effects of variable winter weather conditions on phytoplankton dynamics in an enclosed bay: implications for ecological responses to climate change2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki KW, Dinh HT
    • 雑誌名

      Journal of Plankton Research

      巻: 45 号: 6 ページ: 815-831

    • DOI

      10.1093/plankt/fbad046

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 風が吹けば―日本海側気候とプランクトン―2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木啓太
    • 雑誌名

      水産海洋研究

      巻: 87 ページ: 50-52

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 舞鶴湾の冬季植物プランクトン動態―気象条件との関係2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木啓太
    • 学会等名
      日本海洋学会2023年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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