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植物プランクトンが対馬暖流生態系の固有性を生み出すかー黒潮生態系との比較海洋学

研究課題

研究課題/領域番号 23K26978
補助金の研究課題番号 23H02285 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分40030:水圏生産科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

児玉 武稔  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20735899)

研究分担者 中江 美里  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 (20831754)
平井 惇也  東京大学, 大気海洋研究所, 講師 (30762554)
山口 珠葉  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 (30845293)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2026年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2025年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2024年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2023年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
キーワード日本海 / 黒潮 / 懸濁態有機物 / 生態系 / セジメントトラップ / 沈降粒子 / 植物プランクトン / メタバーコーディング / プランクトン
研究開始時の研究の概要

日本海の物理・化学環境は、温暖化や東アジア地域の経済活動の活発化により急速に変化している。しかし、その生態系は太平洋側と比較し未知の部分が多く、特に、植物プランクトンについての情報が欠如しており、すなわち、それが食物網構造内での「ミッシングリンク」である。我々は、「対馬暖流域に黒潮と異なる海洋生態系を形成され、漁業資源の動向が違うのは、植物プランクトン群集の違いが出発点となっている」という「植物プランクトン」仮説を立て、その検証をするために、本研究で、対馬暖流域の植物プランクトン群集や動物プランクトンによる被食を調べ、黒潮域と比較をする。

研究実績の概要

2023年6月、2024年1月の航海に参加し、それぞれ、日本海、黒潮域のサンプリングを実施した。2023年6月航海ではその1年前の航海で設置されていたセジメントトラップの回収を実施し、1年分のサンプルを分配してもらい分析を開始した。2024年1月でもセジメントトラップによる沈降粒子の取得を実施し、またいずれの航海でも表層のプランクトン試料につてもサンプリングした。
日本海で得られたセジメントトラップ試料についてメタバーコーディングによる生物の分子同定を開始した。当該試料は水深400mおよび1000mで取得されており、その両者にどのような違いがあるか、すなわち、沈降過程に伴う分解(増殖)プロセスについて検討した。その結果、どちらの深度でも珪藻類の卓越が確認できたが、沈降物の形状を糞粒とその他に分別すると、糞粒中にはシアノバクテリアの卓越が認められ、特に、その配列数は植物プランクトンの配列数との比でみると1000mの方が増加した。これは、植物プランクトンの種(機能群)レベルで食物網構造への取り込まれ方が違う可能性がある。一方で、沈降粒子内での分解速度の違いを示している可能性もある。すなわち、光が届かない中深層で植物プランクトンの増殖が生じないため、この結果はシアノバクテリアの分解が他の植物プランクトンの分解よりも遅いことを示唆している。また、表層群集ではハプト藻類が一定の割合で出現したが、400m、1000mではほぼ出現せず、沈降粒子中の植物プランクトン群集はバイアスがかかることが明らかになってきた。

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

日本海の沈降粒子中の分析を開始できていること、黒潮域でのサンプリングを開始し、さらに、四季の試料が集まる予定が立ったことなど、研究は順調に進展している。特に、ホルマリン固定された沈降粒子に含まれる100マイクロメートルほどの糞粒1つから、植物プランクトン群集のメタバーコーディングを実施する手法を確立したため、今後、分析を着実にすることで、研究が進展すると考えられる。

今後の研究の推進方策

2024年度中に日本海の周年試料(13本)の分析を完了させる予定である。分析方法についてはすでにほぼ確立されているため、あとはモニタリング的に分析を実施していく予定である。また、3から4航海に乗船し、試料の採集を進める予定である。
1年目の分析結果、特に、深度ごとの沈降粒子に含まれる植物プランクトン論文の違いに着目した執筆を開始する予定である。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 7件)

  • [雑誌論文] Community structure and distribution pattern of appendicularians in the Kuroshio?Oyashio transitional zone during summer2024

    • 著者名/発表者名
      Sato Riki、Kodama Taketoshi、Hidaka Kiyotaka
    • 雑誌名

      Journal of Plankton Research

      巻: 46 号: 2 ページ: 141-157

    • DOI

      10.1093/plankt/fbad056

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biology of kawakawa Euthynnus affinis in the East China Sea: Growth, reproduction, and stable isotope ratios2024

    • 著者名/発表者名
      Ohshimo Seiji、Matsuzaki Kenta、Fujinami Yuki、Kodama Taketoshi
    • 雑誌名

      Regional Studies in Marine Science

      巻: 69 ページ: 103346-103346

    • DOI

      10.1016/j.rsma.2023.103346

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving taxonomic classification of marine zooplankton by molecular approach: registration of taxonomically verified 18S and 28S rRNA gene sequences2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Tsuyoshi、Hirai Junya、Sildever Sirje、Tadokoro Kazuaki、Hidaka Kiyotaka、Tanita Iwao、Nishiuchi Koh、Iguchi Naoki、Kasai Hiromi、Nishi Noriko、Katakura Seiji、Taniuchi Yukiko、Kodama Taketoshi、他
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 11 ページ: e15427-e15427

    • DOI

      10.7717/peerj.15427

    • 関連する報告書
      2023 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] Geographic, seasonal and ontogenetic variations of δ15N and δ13C of Japanese sardine explained by baseline variations and diverse fish movements2023

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Tatsuya、Kodama Taketoshi、Horii Sachiko、Takahashi Kazutaka、Tawa Atsushi、Tanaka Yosuke、Ohshmio Seiji
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 219 ページ: 103163-103163

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2023.103163

    • 関連する報告書
      2023 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] Stable isotopes in eye lenses reveal migration and mixing patterns of diamond squid in the western North Pacific and its marginal seas2023

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Tatsuya、Horii Sachiko、Kodama Taketoshi、Takahashi Kazutaka、Tawa Atsushi、Tanaka Yosuke、Ohshmio Seiji
    • 雑誌名

      ICES Journal of Marine Science

      巻: 80 号: 9 ページ: 2313-2328

    • DOI

      10.1093/icesjms/fsad145

    • 関連する報告書
      2023 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] Coexistence of Dominant Marine Phytoplankton Sustained by Nutrient Specialization2023

    • 著者名/発表者名
      Masuda Takako、Inomura Keisuke、Mare? Jan、Kodama Taketoshi、Shiozaki Takuhei、Matsui Takato、Suzuki Koji、Takeda Shigenobu、Deutsch Curtis、Pr??il Ond?ej、Furuya Ken
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 11 号: 4

    • DOI

      10.1128/spectrum.04000-22

    • 関連する報告書
      2023 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] Comparative effects of temperature and salinity on growth of four harmful Chattonella spp. (Raphidophyceae) from tropical Asian waters2023

    • 著者名/発表者名
      Lum Wai Mun、Sakamoto Setsuko、Yuasa Koki、Takahashi Kazuya、Kuwata Koyo、Kodama Taketoshi、Katayama Tomoyo、Leaw Chui Pin、Lim Po Teen、Takahashi Kazutaka、Iwataki Mitsunori
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 10 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fmars.2023.1127871

    • 関連する報告書
      2023 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] Environmental factors controlling zooplankton accumulation in the near-surface layer in the western North Pacific marginal seas2023

    • 著者名/発表者名
      Kodama Taketoshi、Ohshimo Seiji、Tanaka Hiroshige、Kameda Takahiko、Hiraoka Yuko、Tanaka Yosuke
    • 雑誌名

      Journal of Marine Systems

      巻: 237 ページ: 103829-103829

    • DOI

      10.1016/j.jmarsys.2022.103829

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple nitrogen sources for primary production inferred from δ13C and δ15N in the southern Sea of Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Kodama Taketoshi、Nishimoto Atsushi、Nakamura Ken-ichi、Nakae Misato、Iguchi Naoki、Igeta Yosuke、Kogure Yoichi
    • 雑誌名

      Biogeosciences

      巻: 20 号: 17 ページ: 3667-3682

    • DOI

      10.5194/bg-20-3667-2023

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Frontogenesis Elevates the Maximum Chlorophyll a Concentration at the Subsurface Near the Kuroshio During Well‐Stratified Seasons2023

    • 著者名/発表者名
      Ito D.、Kodama T.、Shimizu Y.、Setou T.、Hidaka K.、Ambe D.、Sogawa S.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 128 号: 5

    • DOI

      10.1029/2022jc018940

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eutrophication trends in the coastal region of the Great Tokyo area based on long-term trends of Secchi depth2023

    • 著者名/発表者名
      Akada Hideyuki、Kodama Taketoshi、Yamaguchi Tamaha
    • 雑誌名

      PeerJ

      巻: 11 ページ: e15764-e15764

    • DOI

      10.7717/peerj.15764

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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