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海洋酸性化が東部北太平洋沿岸・沖合域の植物プランクトンへの鉄供給に及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0240
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分63:環境解析評価およびその関連分野
研究機関長崎大学

研究代表者

武田 重信  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (20334328)

研究分担者 近藤 能子  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (40722492)
堀井 幸子  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(横浜), 研究員 (50767879)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2020年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード海洋酸性化 / 植物プランクトン / 鉄 / 有機配位子 / 北太平洋 / 海洋科学 / 東部北太平洋
研究開始時の研究の概要

海洋生態系を支える植物プランクトンの増殖に及ぼす海洋酸性化の影響に関して、必須微量栄養素である鉄の植物プランクトンによる利用し易さの変化が、海域によってどのように違うのかを明らかにすることを目的とする。そのため、米国研究者との国際共同研究航海により、鉄が不足している東部北太平洋の亜寒帯域、亜熱帯域、沿岸域において表層海水を用いた船上培養実験等を実施し、酸性化が植物プランクトンの鉄利用に及ぼす影響と、それに伴うプランクトン群集の応答を解析する。

研究成果の概要

日米の国際共同研究航海を2022年6-7月に実施して、海洋酸性化が植物プランクトン群集の鉄利用に及ぼす影響を、鉄が生物生産の主な制御要因となっている東部北太平洋の亜寒帯域、亜熱帯循環域、沿岸湧昇域において調べた。pHおよび鉄濃度を変化させる植物プランクトン群集の船上培養実験などにより、海洋酸性化による植物プランクトンの増殖応答が東部北太平洋の沿岸域と沖合域で異なることが明らかになり、海水中での鉄の化学的な存在形態を支配する代表的な鉄有機配位子の海域による組成の違いが、海洋酸性化に対する植物プランクトン群集の応答を左右し得ることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、有機配位子と結合した鉄のプランクトン群集による利用の変化について海域別の特徴が明らかになり、海水中に存在する主な鉄有機配位子の性質の違いが、異なる生物応答を導くという新たなメカニズムの仮説が検証された。このことから、海洋酸性化が進行したときの鉄の海洋環境中における動態と炭素循環の関係性を考える上で、各海域における鉄有機配位子の濃度分布や組成を把握することの重要性が示された。
今後は、このプロセスを海洋の生物物理モデルに組み込むことで、将来の地球温暖化・海洋酸性化による生態系および物質循環への影響予測に関する精度の向上に大きく貢献することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] University of Maine/University of South Florida/Oregon State University(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Maine/University of South Florida(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Maine(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Very strong but exchangeable organic ligand of cobalt in the marginal sea2022

    • 著者名/発表者名
      K.H. Wong, J. Xu, Y. Kondo, S. Takeda, A.S. Mashio, H. Hasegawa, H. Obata
    • 雑誌名

      Limnol. Oceanogr.

      巻: 67 号: 6 ページ: 1299-1312

    • DOI

      10.1002/lno.12078

    • 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] Phytoplankton Distributions in the Kuroshio-Oyashio Region of the Northwest Pacific Ocean: Implications for Marine Ecology and Carbon Cycle2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Yaoyao、Bi Rong、Zhang Jing、Gao Jiawei、Takeda Shigenobu、Kondo Yoshiko、Chen Fajin、Jin Gui’e、Sachs Julian P.、Zhao Meixun
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 9

    • DOI

      10.3389/fmars.2022.865142

    • 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] Subarctic pacific intermediate water: an oceanic highway for the transport of trace metals in the North Pacific2022

    • 著者名/発表者名
      K.H. Wong, H. Obata, J. Nishioka, Y. Yamashita, Y. Kondo, T. Kim, A.S. Mashio, H. Hasegawa
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography Bulletin

      巻: 31 号: 2 ページ: 31-36

    • DOI

      10.1002/lob.10490

    • 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] East-west variabilities of N2 fixation activity in the subtropical North Pacific Ocean in summer: the field evidence of iron and phosphorus co-limitation in the western area2022

    • 著者名/発表者名
      Horii Sachiko、Takahashi Kazutaka、Shiozaki Takuhei、Takeda Shigenobu、Sato Mitsuhide、Yamaguchi Tamaha、Takino Shota、Hashihama Fuminori、Kondo Yoshiko、Takemura Toshihiko、Furuya Ken
    • 雑誌名

      Authorea

      巻: preprint

    • DOI

      10.1002/essoar.10512587.1

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 月例卓話・海水中の鉄など微量栄養物質が植物プランクトン増殖へ与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      近藤 能子
    • 雑誌名

      海洋化学研究

      巻: 35 ページ: 132-136

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 海洋学の10 年展望2021:大気海洋境界2021

    • 著者名/発表者名
      岩本洋子,相木秀則,磯口治,大林由美子,近藤文義,近藤能子,西岡純
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 30 号: 5 ページ: 199-225

    • DOI

      10.5928/kaiyou.30.5_199

    • NAID

      130008131951

    • ISSN
      0916-8362, 2186-3105
    • 年月日
      2021-11-15
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 海洋学の10 年展望2021:中緯度2021

    • 著者名/発表者名
      橋濱史典・纐纈慎也・近藤能子・佐々木克徳・杉本周作・高橋一生・長井健容・西岡純・林田博士・平井淳也
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 30 号: 5 ページ: 127-154

    • DOI

      10.5928/kaiyou.30.5_127

    • NAID

      130008131961

    • ISSN
      0916-8362, 2186-3105
    • 年月日
      2021-11-15
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A review: iron and nutrient supply in the subarctic Pacific and its impact on phytoplankton production2021

    • 著者名/発表者名
      Nishioka J, Obata H, Hirawake T, Kondo Y, Yamashita Y, Misumi K, Yasuda I
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: - 号: 4 ページ: 561-587

    • DOI

      10.1007/s10872-021-00606-5

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feeding Ecology of Three Euphausiid Species in the North Pacific Ocean Inferred From 18S V9 Metabarcoding and Stable Isotope Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Zhou Fanyu、Hirai Junya、Hamasaki Koji、Horii Sachiko、Tsuda Atsushi
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 8 ページ: 756067-756067

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.756067

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct profiles of size-fractionated iron-binding ligands between the eastern and western subarctic Pacific2021

    • 著者名/発表者名
      Kondo Yoshiko、Bamba Rise、Obata Hajime、Nishioka Jun、Takeda Shigenobu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 2053-2053

    • DOI

      10.1038/s41598-021-81536-6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatial and Seasonal Variations of Stable Isotope Ratios of Particulate Organic Carbon and Nitrogen in the Surface Water of the Kuroshio2021

    • 著者名/発表者名
      Kodama Taketoshi、Nishimoto Atsushi、Horii Sachiko、Ito Daiki、Yamaguchi Tamaha、Hidaka Kiyotaka、Setou Takashi、Ono Tsuneo
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 126 号: 4 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1029/2021jc017175

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The effect of ocean acidification on Fe speciation across distinct regions of the Eastern North Pacific2023

    • 著者名/発表者名
      Lise Artigue, Salvatore Caprara, Charles Trick, William P Cochlan, Shigenobu Takeda, Mark Wells, Kristen Buck
    • 学会等名
      2023 Gordon Research Conference and Seminar on Chemical Oceanography
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Labile nickel (Ni) concentrations in the North Pacific2023

    • 著者名/発表者名
      Calyn M. Crawford, Lise Artigue, William Cochlan, Shigenobu Takeda, Charles Trick, Mark Wells, Kristen N. Buck
    • 学会等名
      2023 Gordon Research Conference and Seminar on Chemical Oceanography
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 北太平洋における溶存鉄の光化学反応による形態変化2023

    • 著者名/発表者名
      近藤能子, 山中紘輝, 岩田遥貴, 砂原雄大, 西岡純, 小畑元, 武田重信
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「微量元素・同位体を用いた海洋生物地球化学研究 (GEOTRACES-Japan)」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 西部北太平洋における鉄有機配位子動態に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      近藤能子, 巽智沙徳, 西岡純
    • 学会等名
      北海道大学低温研究所研究集会「北方圏縁辺海の役割や北太平洋の物質循環に関するワークショップ」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 北太平洋亜寒帯HNLC海域における低次生産構造の東西変化2022

    • 著者名/発表者名
      堀井幸子, 高野永美子, 高橋一生, 西岡純, 近藤能子, 武田重信
    • 学会等名
      海洋生物シンポジウム2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 北太平洋亜寒帯域表層の鉄の化学形態と生物利用能2021

    • 著者名/発表者名
      近藤能子, 山中紘輝, 砂原雄大, 西岡純, 小畑元, 武田重信
    • 学会等名
      日本海洋学会2021年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 北太平洋亜熱帯循環域漂泳食物網における窒素・炭素安定同位体比の東西変化2021

    • 著者名/発表者名
      堀井幸子, 高橋一生, 福島慶太郎, 大西雄二, 木庭啓介, 古谷研
    • 学会等名
      2021年度水産海洋学会研究発表大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 北太平洋亜寒帯HNLC海域におけるサイズ分画鉄有機配位子分布の東西比較2021

    • 著者名/発表者名
      近藤能子, 馬場梨世, 小畑元, 西岡純, 武田重信
    • 学会等名
      GEOTRACES-Japanシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 沿岸海水中の蛍光性溶存有機物に対する銅の消光作用と錯形成能の評価2021

    • 著者名/発表者名
      江頭舞鈴, 武田重信
    • 学会等名
      GEOTRACES-Japanシンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-10-29   更新日: 2024-01-30  

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