南東ブラジル湾における魚種交替メカニズム: 西岸境界流域と湧昇流域の比較

• 研究課題/領域番号: 21H04737
• 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: 高須賀 明典 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00392902)
• 研究分担者: 安田 十也 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), グループ長 (10550428) ; 渡井 幹雄 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), 主任研究員 (50829166) ; 黒田 寛 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(釧路), グループ長 (30531107) ; 奥西 武 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産資源研究所(塩釜), グループ長 (60374576)
• 研究期間 (年度): 2021-04-05 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 41,600千円 (直接経費: 32,000千円、間接経費: 9,600千円); 2024年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2023年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2022年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2021年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
• キーワード: 魚種交替 / 南東ブラジル湾 / 西岸境界流 / 湧昇流 / 水産資源変動 / 気候変動 / 資源生態 / 産卵生態 / 初期生態 / 海洋環境 / 数理モデル

研究開始時の研究の概要

気候変動に伴ってカタクチイワシとマイワシの間で優占魚種が入れ替わる魚種交替現象は、環太平洋海域間で同期してきた。一方、南大西洋の南東ブラジル湾でも魚種交替現象が判明した。地球規模で起こる魚種交替の生物学的メカニズムの解明を目指し、環太平洋海域における魚種交替仮説を南東ブラジル湾で検証する。南東ブラジル湾のカタクチイワシとマイワシについて、資源生態、産卵生態、初期生態、海洋環境を調べ、仮説検証結果を魚種間・海流域間で総合的に比較する。以上より、西岸境界流域 (黒潮海流域・南東ブラジル湾) と湧昇海流域 (カリフォルニア海流域・フンボルト海流域) の魚種交替の生物学的メカニズムを比較統合する。

研究実績の概要

本研究では、地球規模で起こる魚種交替の生物学的メカニズムの解明を目指し、これまで環太平洋海域で実施してきた研究の成果を総合して導いた海洋環境に対する生物特性の魚種間差に着目した魚種交替仮説を完全に統一した手法によって南東ブラジル湾で検証する。南東ブラジル湾のカタクチイワシとマイワシについて、資源生態、産卵生態、初期生態に加え、これらの生態特性と海洋環境の関係を明らかにする。その上で、輸送・回遊モデルを用いて、黒潮海流域、フンボルト海流域、南東ブラジル湾のカタクチイワシとマイワシが産卵場からの輸送・回遊過程で経験する海洋環境を調べ、仮説検証結果を魚種間・海流域間で総合的に比較する。以上より、西岸境界流域 (黒潮海流域・南東ブラジル湾) と湧昇流域 (カリフォルニア海流域・フンボルト海流域) の魚種交替の生物学的メカニズムを比較統合する。2022年度 (繰越) は以下の内容を実施した。
I. 資源生態 (1) 黒潮海流域の産卵調査データと産卵量計算結果を更新した。南東ブラジル湾の漁業情報と産卵調査データから、資源量指標値を整理した。
II. 産卵生態 (1) 南東ブラジル湾の産卵調査データから、マイワシ・カタクチイワシの卵・仔魚の密度データに一般化加法モデルを適用し、産卵確率・密度に対する環境要因の影響を調べ、暫定結果を得た。
III. 初期生態 (1) 黒潮海流域のカタクチイワシ仔魚の耳石解析から、成長速度と摂餌成功度の関係を検証し、成長・摂餌メカニズムの動的性質を示した。また、耳石サイズと体サイズの関係における成長速度と水温の影響を検証した。
IV. 海洋環境 (1) 黒潮海流域及び南東ブラジル湾の産卵調査データに対して海洋環境情報を結合し、各種解析の準備を進めた。
V. 数理モデル (1) 輸送・回遊モデルに必要な物理場の準備を進めた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究では、サンパウロ大学海洋研究所との共同および異なる専門分野間 (トピック間) での連携が研究進捗を大きく左右する。進捗状況によって、適切なタイミングで、担当者・協力者が日本あるいはサンパウロで一堂に会して共同解析作業と議論を行う実践的なワークショップを実施することが重要である。2021年度は新型コロナウイルス感染症の情勢により、これを延期せざるを得なかった。2022年度 (繰越) は代表者の訪問により、改めて計画を練り直し、解析も進捗したが、累積的にはやや遅れていることになる。

今後の研究の推進方策

本研究では、サンパウロ大学海洋研究所との共同および異なる専門分野間 (トピック間) での連携が研究進捗を大きく左右する。進捗状況によって、適切なタイミングで、担当者・協力者が日本あるいはサンパウロで一堂に会して共同解析作業と議論を行う実践的なワークショップを実施することが重要である。よって、サンパウロ大学海洋研究所の共同研究者を訪問あるいは招聘しての共同研究ワークショップを実施する。適宜、オンラインでのワークショップによって効率化する。なお、サンパウロ大学海洋研究所による調査標本の入手状況から、初期生態トピックの実施は黒潮海流域の魚種のみで進めように計画を組み直した。今後、南東ブラジル湾では、資源生態トピックと産卵生態トピックへの重点化をして解析を進める。

研究成果

• [国際共同研究] サンパウロ大学海洋研究所(ブラジル)
• [国際共同研究] ペルー海洋研究所(ペルー)
• [国際共同研究] ケベック大学リムスキ海洋研究所(カナダ)
• [国際共同研究] サンパウロ大学海洋研究所(ブラジル)
• [国際共同研究] ペルー海洋研究所(ペルー)
• [国際共同研究] ケベック大学リムスキ海洋研究所(カナダ)
• [雑誌論文] History, current status, and future vision of particle-tracking simulation applied to marine biology, fisheries science, and ecological engineering around Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Kuroda Hiroshi
  • 雑誌名: Fisheries Science 巻: 89 号: 2 ページ: 129-146
  • DOI: 10.1007/s12562-023-01673-x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Revisiting the role of early life growth for survival potential in three clupeoid species (2022)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Togoshi, S., Yasue, N., Burns, C. M., Robert, D., Takasuka, A.
  • 雑誌名: Fisheries Oceanography 巻: 32 号: 2 ページ: 245-254
  • DOI: 10.1111/fog.12626
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Perspectives: how to improve understanding climate impacts on fish production (Density-dependent egg production in small pelagic fish) (2022)
  • 著者名/発表者名: Takasuka, A.
  • 学会等名: Basin Scale Events to Coastal Impacts (BECI) workshop on “Ocean Biology and Fish Production” (オンライン, 2022年6月)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Density-dependent egg production in small pelagic fish: A key to life cycle closure (2022)
  • 著者名/発表者名: Takasuka, A., Yoneda, M., Oozeki, Y., Nishikawa, H., Furuichi, S., Yukami, R.
  • 学会等名: International Symposium on “Small Pelagic Fish: New Frontiers in Science and Sustainable Management” (ポルトガル・リスボン, 2022年11月)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Growth autocorrelation in small pelagic fish larvae in the Kuroshio Current system: Do early growth rates influence later growth rates? (2022)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S., Togoshi, S., Yasue, N., Burns, C. M., Robert, D., Takasuka, A.
  • 学会等名: International Symposium on “Small Pelagic Fish: New Frontiers in Science and Sustainable Management” (ポルトガル・リスボン, 2022年11月)
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluation and prediction of small pelagic fish dynamics by an interspecific relation model under regime shifts (2022)
  • 著者名/発表者名: Iwamoto, N., Takasuka, A., Yamakawa, T.
  • 学会等名: International Symposium on “Small Pelagic Fish: New Frontiers in Science and Sustainable Management” (ポルトガル・リスボン, 2022年11月)
  • 国際学会
• [学会発表] A global stable isotope-based trophic level comparison of small pelagic fish and other nekton across ecosystems with varying levels of productivity (2022)
  • 著者名/発表者名: Miller, T., van der Lingen, C., Brodeur, R., Bertrand, A., Espinoza, P., Alegre, A., Navarro, J., Gimenez, J., Bode, A., Schwamborn, R., Giarrizzo, T., Kreiner, A., Takasuka, A.
  • 学会等名: International Symposium on “Small Pelagic Fish: New Frontiers in Science and Sustainable Management” (ポルトガル・リスボン, 2022年11月)
  • 国際学会
• [学会発表] A cross-system comparison of internal and external forcing regulating growth of small pelagic fish throughout ontogeny (2022)
  • 著者名/発表者名: Lindegren, M., Huret, M., Berg, F., Boldt, J., Cleary, J., van Denderen, P. D., Doray, M., Hattab, T., Jacobsen, N. S., van der Kooij, J., Kuriyama, P., Ramos, F., Rincon, M. M., Riveiro, I., Somarakis, S., Takahashi, M., Takasuka, A., Wise, L.
  • 学会等名: International Symposium on “Small Pelagic Fish: New Frontiers in Science and Sustainable Management” (ポルトガル・リスボン, 2022年11月)
  • 国際学会
• [学会発表] カタクチイワシ仔魚における成長速度自己相関の種内変動と環境要因 (2022)
  • 著者名/発表者名: 田中翔大・遠越零那・安江尚孝・Corinne Burns・Dominique Robert・高須賀明典
  • 学会等名: 2022年度水産海洋学会研究発表大会 (創立60周年記念大会) (横浜市, 2022年11月)
• [学会発表] 紀伊水道におけるイワシ類2種の仔魚の成長速度と摂餌成功 (2022)
  • 著者名/発表者名: 遠越零那・田中翔大・安江尚孝・Corinne Burns・Dominique Robert・高須賀明典
  • 学会等名: 2022年度水産海洋学会研究発表大会 (創立60周年記念大会) (横浜市, 2022年11月)
• [学会発表] 冬の黒潮表層生態系におけるハダカイワシ類稚魚の成長速度の地理的変動 (2022)
  • 著者名/発表者名: 東口胤成・渡井幹雄・木下順二・佐々千由紀・黒田寛・奥西武・安田十也・高須賀明典
  • 学会等名: 2022年度水産海洋学会研究発表大会 (創立60周年記念大会) (横浜市, 2022年11月)
• [学会発表] 黒潮流域におけるボラ・サギフエ仔稚魚の分布 (2021)
  • 著者名/発表者名: 臼井茂尭・馬世傑・渡井幹雄・木下順二・入路光雄・安田十也・高須賀明典
  • 学会等名: 2021年度水産海洋学会研究発表大会 (長崎市, 2021年11月)
• [学会発表] イワシ類3種の仔魚の成長速度自己相関: 初期の成長はその後の成長に影響するか? (2021)
  • 著者名/発表者名: 田中翔大・遠越零那・安江尚孝・Corinne Burns・Dominique Robert・高須賀明典
  • 学会等名: 2021年度水産海洋学会研究発表大会 (長崎市, 2021年11月)
• [学会発表] マイワシ・カタクチイワシの初期成長がその後の成長に及ぼす影響 (2021)
  • 著者名/発表者名: 田中翔大・遠越零那・安江尚孝・Corinne Burns・Dominique Robert・高須賀明典
  • 学会等名: 令和4年度日本水産学会春季大会 (オンライン, 2022年3月)
• [学会発表] 冬の黒潮海流域におけるアラハダカ・マガリハダカ稚魚の成長速度の地理的変異 (2021)
  • 著者名/発表者名: 東口胤成・渡井幹雄・木下順二・佐々千由紀・黒田寛・奥西武・安田十也・高須賀明典
  • 学会等名: 令和4年度日本水産学会春季大会 (オンライン, 2022年3月)
• [備考] Research Introduction (研究紹介)
  • URL: http://katsuo.fs.a.u-tokyo.ac.jp/takasuka/