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旅するイワシ類は海洋間の物質循環の鍵を握るのか?高度同位体分析による追跡

研究課題

研究課題/領域番号 23K26981
補助金の研究課題番号 23H02288 (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
研究機関京都大学 (2024)
東京大学 (2023)

研究代表者

坂本 達也  京都大学, 白眉センター, 特定助教 (80869165)

研究分担者 瀬戸 陽一  富山県農林水産総合技術センター, 富山県農林水産総合技術センター水産研究所, 副主幹研究員 (60971322)
白井 厚太朗  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908)
石村 豊穂  京都大学, 人間・環境学研究科, 准教授 (80422012)
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
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
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: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードマイワシ / カタクチイワシ / 安定同位体比 / 水晶体 / 耳石 / 回遊
研究開始時の研究の概要

イワシ類の海域間移動量や栄養の運搬機能を理解することは海洋生態系における物質循環を理解する上で極めて重要である。しかし遺伝的多様性に乏しく標識放流が困難なイワシ類では,その移動を追跡することは難しかった。そこで本研究では、保存的な部位(耳石,水晶体)に対する高度化学分析を用いてイワシ類の生態履歴復元研究を展開し、回遊生態の理解を進め、物質循環に与える影響を定量化することを目的とする。具体的には、同位体マーカーを用いて魚群の海域間移動量を定量化し、イワシ類の物質運搬機能を評価する。これにより、イワシ類の資源量評価の高精度化や海洋生態系の保全に必要な基盤情報を獲得することができる。

研究実績の概要

2023年度は,日本周辺海域・ヨーロッパ海域からのイワシ類標本を季節を通じて収集するとともに,特に日本周辺のマイワシについて,その筋肉の窒素と炭素の安定同位体比(δ15Nとδ13C)の地理的・季節的傾向を調査した。
マイワシのδ15Nとδ13Cは,有意な地理的・季節的な違いを示した。これらの同位体比は、南方近海域(特に瀬戸内海など)で高く、日本海・東シナ海の縁辺海では中間的な値を示し、太平洋沖合域では低い値を示した。この傾向はPOM(植物プランクトン)の同位体比の地理的・時間的な傾向とほぼ一致していることが確認され、同位体ベースラインの変動が,マイワシの同位体値の主な規定要因であることが示唆された。したがって、イワシの栄養的段階は、南部近海域でわずかに増加する可能性があるものの、地域間で有意な差はないと考えられた。また、成魚は幼魚や稚魚に比べて地理的な変動が少ない傾向があったことから、成魚がより広範な回遊範囲を持つことが示唆された。一方、幼魚や稚魚の同位体比は、海域によって異なる変動パターンを示し,特に太平洋沖合域では、採集点よりも南側の海域のベースライン値を反映している場合が多く,北上回遊の影響が示唆された。従って,マイワシの安定同位体値は概ねベースラインの変動を強く反映して変化するが、生活史段階や海域に依存した魚の移動にも影響されることを示している。これらの結果は,今後低次栄養段階生物の同位体分布をモデル化できる可能性を示す一方で,その際には魚の移動に関して注意を払う必要があることを意味している。

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

日本周辺およびヨーロッパ海域からの網羅的なサンプル収集が良いペースで進んでいる。同海域における同位体値の地理的な分布に関する知見の蓄積も進められており,論文として順調に発表されていることから,研究は概ね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

今年度明らかとなったマイワシにおける安定同位体比の地理的変異を踏まえ,水晶体の安定同位体比分析を用いた日本周辺海域におけるマイワシの個体群構造を解明し,その経年変化を追跡する。また同手法を日本周辺のカタクチイワシ,およびヨーロッパ海域におけるヨーロッパマイワシ・カタクチイワシへも展開することで,マイワシ類,カタクチイワシ属に共通する回遊生態の違いを理解する。さらに同手法を頑健なものとするため,耳石と水晶体の安定同位体比の比較分析を行う。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ポルトガル海洋大気研究所(ポルトガル)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] IMT Atlantique(フランス)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [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] Limited evidence for species‐specific sensitivity of temperature‐dependent fractionation of oxygen stable isotope in biominerals: A meta‐analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Morissette Olivier、Trueman Clive N.、Sturrock Anna M.、Geffen Audrey J.、Shirai Kotaro
    • 雑誌名

      Methods in Ecology and Evolution

      巻: 14 号: 7 ページ: 1719-1731

    • DOI

      10.1111/2041-210x.14122

    • 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
  • [学会発表] Consideration of the population dynamics of sardines in the western and eastern North Pacific on the basis of isotope chronologies2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Sakamoto
    • 学会等名
      PICES Annual Meeting 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Potential impact of marine heatwave on population structure of sardine in the western North Pacific and its marginal seas2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Sakamoto, Amelie Simon, Kotaro Shirai
    • 学会等名
      Human Impacts on Marine Functional Connectivity
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stable isotope ratios in otoliths and eye lenses reveal population connectivity of sardine in the western North Pacific and its marginal seas2023

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Sakamoto, Amelie Simon, Kotaro Shirai
    • 学会等名
      7th International Otolith Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高解像度耳石δ18O分析による日本海マイワシの資源再生産構造の再検討 ~回遊生態の全貌解明に向けて~2023

    • 著者名/発表者名
      柴田 栗佑・髙橋 素光・坂本 達也・石村 豊穂
    • 学会等名
      日本地球化学会 第70回年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 耳石・水晶体同位体比から見るマイワシの個体数変動機構2023

    • 著者名/発表者名
      坂本達也
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会:黒潮における物理・化学・生物過程:乱流と熱・栄養塩・ 仔稚魚輸送
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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