| 研究課題/領域番号 |
20K06207
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40030:水圏生産科学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 (2022)
島根大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
南 憲吏 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (50793915)
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| 研究分担者 |
宮下 和士 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70301877)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | アオコ / 藍藻類 / 分布推定 / 音響計測手法 / 計量魚群探知機 / 音響反射強度 / 体積後方散乱強度 / 音響反射特性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本申請は、ダム湖の水質悪化の原因となるアオコの分布を空間的かつ定量的に評価することを目指した、音響手法を用いたアオコの分布推定手法の開発に関する研究である。音響手法は水中に超音波を発射し、返ってくる音響情報から対象生物を判別、その対象生物の密度を推定する手法である。従って、対象生物の音響反射特性（音響情報からの判別と密度推定）の把握がその手法の適応において必要不可欠である。アオコについては、その特性が明らかとなっておらず、本手法を適応することができない。そこで、本申請研究では①アオコの判別アルゴリズムの構築、②音響手法を用いたアオコの密度換算法の開発を実施し、アオコの分布推定手法を確立する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、音響計測手法を用いて藍藻類が異常増殖した状態であるアオコの分布推定手法を開発した。本研究により、藍藻類は細胞内に音を強く反射するガスを有するため、その細胞数と音響反射強度には相関関係があることが明らかとなった。このことから、音響反射強度を計測することでアオコの分布推定が可能であることが示された。そこで、アオコの分布推定の実証を福島県三春ダム湖で実施したところ、特に河川流入部において分布が多くなり、秋季よりも夏季で藍藻類が広範囲に分布しているという結果が得られた。これらは過去の知見と一致する結果であり、音響計測手法を用いたアオコの分布推定の有効性が示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、これまで困難とされていたアオコの分布推定を可能にしたことに意義がある。アオコは水質悪化や生態系への影響を引き起こすが、分布状況の把握が難しくその対策が困難とされてきた。本研究によりアオコの分布を定量的かつ空間的に評価できるようになったことで、アオコが多く発生している箇所での集中的な水質改善など、その分布状況を考慮した対策を講じることが可能になる。また、本手法により季節変化を明らかにすることができれば、異常増殖する前に藍藻類の分布を把握し、その対策を講じることも可能になる。今後、ダム湖の環境管理と飲料水となるダム湖水の水質改善にむけた貢献が期待される。
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