| 研究課題/領域番号 |
23K21231
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| 補助金の研究課題番号 |
21H02271 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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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 | 福井県立大学 |
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研究代表者 |
杉本 亮 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 教授 (00533316)
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| 研究分担者 |
小森田 智大 熊本県立大学, 環境共生学部, 准教授 (10554470)
山田 誠 龍谷大学, 経済学部, 准教授 (50434981)
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)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
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| キーワード | 海底湧水 / 一次生産 / 二次生産 / 沿岸海域 / 地下水 / 河川水 / 干潟 / 沿岸域 / 河口 / 内湾 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地下水が供給する栄養塩量が河川水に匹敵することが近年明らかになっているが、地下水による栄養塩輸送量から二次生産を含む生物生産量までの一連の物質フローをフィールド研究から実証した研究例はない。本研究では、環境特性が異なる有明海と丹後海を対象に、地下水動態研究と生物生産研究を4年間かけて実施する。最終的に、地下水の影響を含めた沿岸浅海域の生物生産機構を統合的に解明する。
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| 研究実績の概要 |
有明海と若狭湾を対象に地下水と生物生産の関係に関する研究を実施した。
①有明海の緑川河口干潟で曳航型比抵抗測定装置を用いて海底下の比抵抗分布調査およびドローンによる干潮時の干潟表面の温度分布調査を行った。その結果、干潟の下に海水よりも塩分の低い水塊が広範囲に存在する可能性が示唆された。また、ドローンによる調査では海底湧水による温度異常の兆候は検知できなかったが、比抵抗分布調査の結果と整合的であった。次に、河口干潟の水柱と堆積物の一次生産量を室内培養実験と係留系観測により定量した。水柱の一次生産の増加後に堆積物の一次生産が卓越しており、水柱の一次生産が堆積物の一次生産を制限していることが示唆された。また、アサリの二次生産量と安定同位体を用いて底生微細藻類と植物プランクトンへのアサリの摂餌圧の季節変動を評価したところ、摂餌圧は植物プランクトンで0.8-3.8倍、底生微細藻類で5.0-26.5倍であり、アサリの高密度な個体群が年間を通して高い摂餌圧を有していた。
②若狭湾西部の舞鶴湾おいて週1回の高頻度観測を実施した。ラドン濃度は出水時に海面で上昇し、硝酸とケイ酸の濃度と高い相関を示すが、平水時には海面と海底において同水準で推移し、栄養塩濃度との関係は不明瞭であることが明らかになった。本海域では河川水に高濃度のラドンが含まれる一方、海底湧水の影響は小さい可能性がある。宮津湾の貝類養殖場における植物プランクトンの一次生産の季節変動を評価した。電子輸送速度から推定した一次生産量とクロロフィルa量は、沖合からの栄養塩供給が多い冬期に高かった。一方、養殖貝類の初期生残に重要となる夏季においては、地下水からの安定した栄養塩供給と良好な光条件により、冬季よりも光合成活性が高かった。特に20μm以下の小型種が一次生産の大部分を担っており、養殖貝類の初期生残に大きく貢献している可能性が示された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
①有明海
干潟域の海底下の比抵抗分布調査の結果から、干潟下に海水よりも塩濃度の低い水塊が存在する場所が広範囲に存在する可能性が明らかとなり、海底湧水が湧出している可能性のある場所を特定することができた。湧出域の評価における調査と研究の点では、実際の海底湧水の湧出を検知するための材料が揃ってきた。また、時間解像度の高い基礎生産量の定量に成功し、潮汐周期が基礎生産に与える影響を評価できた。さらにアサリの二次生産に与える要因として河川出水に伴う泥分の増加が重要であることが明らかになった。有明海において通年に渡るラジウム濃度の季節変動を測定した。
③若狭湾
2021年春夏季に若狭湾西部・丹後海奥部（由良川河口沖）において採集したアミ類の分類・計数作業が終了し、アミ類優占2種の胃内容物分析も完了した。栄養塩から植物プランクトンとアミ類を介してヒラメ稚魚につながる本海域の低次生物生産機構を正確に理解するため、現在データ解析を進めている。また、宮津湾での観測および分析はすべて終了した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度の調査で、干潟域の海底下に海底湧水を湧出させる水塊が比較的広範囲に存在し、その場所をある程度特定することができたので、比抵抗分布調査を引き続き行い、より詳細な海底湧水の分布状況を明らかにする。合わせて、海底湧水が湧出している可能性のある場所について、干潮時にドローンを用いた温度分布調査を行い、詳細な海底湧水の湧出範囲の特定を目指す。さらに、緑川河口干潟の南部において干出時の干潟で海底湧水の有無で底生微細藻類の基礎生産量を定量し、基礎生産量の増減に海底湧水が与える影響を評価する。干出時の基礎生産量の定量にはチャンバー法を採用し、二酸化炭素フラックスから、干出の影響が顕著な夏季に、海底湧水の有無で比較する。
舞鶴湾奥部における定期観測を継続し、海底湧水と低次生物生産の関係について季節変化と短期変動および年変動を把握する。また、丹後海奥部の物理・化学・生物データの解析を進め、低次生物生産機構を解明し、投稿論文として発表する。さらに、宮津湾の研究成果についても、投稿論文として発表する。
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