黒潮流域で強化される乱流が低次生態系に与える影響

• 研究領域: 海洋混合学の創設：物質循環・気候・生態系の維持と長周期変動の解明
• 研究課題/領域番号: 18H04920
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 小針 統 鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 准教授 (60336328)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円); 2019年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
• キーワード: 植物プランクトン / 微小動物プランクトン / 食物網 / 乱流 / 硝酸塩フラックス / 生物生産 / 動物プランクトン

研究実績の概要

本研究では、黒潮流域で強化される乱流が低次食物網に与える影響を評価することを目的とし、①黒潮流域の乱流に伴う硝酸塩フラックス規模の解明、②乱流に伴う硝酸塩フラックスが低次食物網構造に与える影響の評価、③硝酸塩添加に伴う低次食物網構造および速度過程の変化に関する実験的検証、という３課題を設定した。今年度は、以下のような成果を得た。
課題①：トカラ海峡下流域でも亜表層に高い硝酸塩フラックスに伴うクロロフィル極大が形成されており、トカラ海域の広い範囲で乱流混合による硝酸塩供給が定常的に発生していることが分かった。
課題②：トカラ海峡の上流域から下流域では、乱流混合で供給された硝酸塩による植物・動物プランクトンの増殖だけでなく、沿岸群集の移流によって植物・動物プランクトン現存量や生産力が増大することが分かった。
課題③：栄養塩添加量により増加した植物プランクトン（ハプト藻・シアノバクテリア）は、微小動物プランクトン（無殻繊毛虫・ナノ鞭毛虫）やメソ動物プランクトン（カイアシ類）に速やかに消費されることが分かった。
これらの結果は、①トカラ海域は栄養塩供給のホットスポットであること、②供給された栄養塩は植物プランクトン生産力の増大と速やかな栄養動態を促すこと、③プランクトン現存量が低くても生産力が高い可能性があること、を示唆している。これらの研究成果は国内誌、国際誌に投稿・発表し、国内外の学会で発表した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Variability in taxonomic composition, standing stock and productivity of the plankton community in the Kuroshio and its neighboring waters (2019)
  • 著者名/発表者名: Toru Kobari, Yurie Kobari, Hiroomi Miyamoto, Yuji Okazaki, Gen Kume, Reo Kondo, Akimasa Habano
  • 雑誌名: Geophysical Monograph 巻: 243 ページ: 223-350
  • 査読あり
• [雑誌論文] How the Kuroshio Current delivers nutrients to sunlit layers on the continental shelves with aid of near-inertial waves and turbulence (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeyoshi Nagai, Gloria Silvana Duran, Diego Andre Otero, Yasutaka Mori, Naoki Yoshie, Kazuki Ohgi, Daisuke Hasegawa, Ayako Nishina, Toru Kobari
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: na 号: 12 ページ: 6726-6735
  • DOI: 10.1029/2019gl082680
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Changes in plankton community structure, standing stocks and productivity from upstream to downstream of the Kuroshio across the Tokara Strait (2019)
  • 著者名/発表者名: Mihoko Abe, Toru Kobari, Taiga Honma, Takeru Kanayama, Fukutaro Karu, Naoki Yoshie, Daisuke Hasegawa, Ayako Nishina, Masaki Uchiyama, Takafumi Azuma, Hirohiko Nakamura
  • 雑誌名: Bulletin on Coastal Oceanography 巻: 57 ページ: 65-72
  • NAID: 130007841837
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measuring the vertical turbulent nitrate flux using sensors (2019)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Hasegawa, Takahiro Tanaka, Takeshi Matsuno, Tomoharu Senjyu, Eisuke Tsutsumi, Hirohiko Nakamura, Ayako Nishina, Toru Kobari, Naoki Yoshie, Xinyu Guo, Takeyoshi Nagai, Takeshi Okunishi, Ichiro Yasuda
  • 雑誌名: Bulletin on Coastal Oceanography 巻: 57 ページ: 59-64
  • NAID: 130007841838
  • 査読あり
• [学会発表] Intensified vertical mixing around various sea mounts along the Kuroshio and its contribution to the ecosystem (2020)
  • 著者名/発表者名: T. Matsuno, X. Guo, H. Nakamura, E. Tsutsumi, T. Senjyu, T. Endoh, J. Zhang, K. Ichikawa, T. Kobari, N. Yoshie, D. Hasegawa, T. Nagai, A. Nishina, A. Sakai, T. Noguchi, M.-H. Chang, Y. J. Yang, S. Jan, C. Villanoy, K. Lee, D. Yanagimoto and I. Yasuda
  • 学会等名: 2020 Ocean Science Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Nutrient Supply Caused by Submesoscale and Microscale Mixing Processes in the Upstream Kuroshio (2020)
  • 著者名/発表者名: Takeyoshi Nagai, Daisuke Hasegawa, Eisuke Tsutsumi, Hirohiko Nakamura, Tomoharu Senjyu, Takahiro Endoh, Takeshi Matsuno, Ryuichiro Inoue, Amit Tandon, Naoki Yoshie, Kazuki Ohgi, Ayako Nishina, Toru Kobari, Gloria Silvana Duran Gomez and Diego Andre Otero
  • 学会等名: 2020 Ocean Science Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 日向灘沖の陸棚斜面近傍を流れる黒潮において、水平30km、鉛直200m規模で観測された著しく強い乱流混合 (2019)
  • 著者名/発表者名: 長井健容・Duran Silvana・Otero Diego・森泰貴・吉江直樹・大城一輝・長谷川大介・仁科文子・小針統
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
• [学会発表] Mixing Processes in the Kuroshio region and their influence on the low-trophic ecosystem (2019)
  • 著者名/発表者名: Xinyu Guo, Takeshi Matsuno, Tomoharu Senju, Kaoru Ichikawa, Takahiro Endoh, Eisuke Tsutsumi, Ayako Nishina, Hirohiko Nakamura, Jing Zhang, Daisuke Hasegawa, Naoki Yoshie, Toru Kobari
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合
• [学会発表] 東シナ海黒潮における微小動物プランクトンのエネルギー源と摂餌圧 (2019)
  • 著者名/発表者名: 金山健・小針統・加留福太郎・鈴木光次・吉江直樹・久米元
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] 東シナ海黒潮におけるメソ動物プランクトンのエネルギー源と摂餌圧 (2019)
  • 著者名/発表者名: 加留福太郎・小針統・金山健・鈴木光次・吉江直樹・久米元
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] トカラ海域から四国沖におけるプランクトン群集構造、現存量および生産力の変化 (2019)
  • 著者名/発表者名: 数野真・小針統・金山健・加留福太郎・吉江直樹・長谷川大介・中村啓彦
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] 鹿児島湾の湾口部におけるマサバとゴマサバの仔魚の出現状況について (2019)
  • 著者名/発表者名: 重村太一・塩崎一弘・小針統・竹田力・一宮睦雄・小森田智大・久米元
  • 学会等名: 日本魚類学会
• [学会発表] 薩南海域におけるウナギ目レプトセファルス幼生の出現状況 (2019)
  • 著者名/発表者名: 神野智・小針統・塩崎一弘・鳴海敦・伊藤柊弥・一宮睦雄・小森田智大・久米元
  • 学会等名: 日本魚類学会
• [学会発表] 鹿児島湾の湾口部におけるマアジの初期生活史 (2019)
  • 著者名/発表者名: 中屋慧・小針統・竹田力・黒田大海・一宮睦雄・小森田智大・平井惇也・相田真希・兵藤不二夫・久米元
  • 学会等名: 日本魚類学会
• [学会発表] Measuring the vertical turbulent nitrate flux using sensors (2019)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Hasegawa, Takahiro Tanaka, Takeshi Matsuno, T. Senju, Eisuke Tsutsumi, Hirohiko Nakamura, Ayako Nishina, Toru Kobari, Naoki Yoshie, X. Guo, Takeyoshi Nagai, T. Okunishi・Ichiro Yasuda
  • 学会等名: OceanObs’19
  • 国際学会
• [学会発表] Trophic sources and feeding impacts of microzooplankton on phytoplankton community in the Kuroshio (2019)
  • 著者名/発表者名: Takeru Kanayama, Toru Kobari, Fukutaro Karu, Koji Suzuki, Naoki Yoshie, Gen Kume
  • 学会等名: PICES 2019 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Energy sources and feeding impacts of mesozooplankton community in the Kuroshio (2019)
  • 著者名/発表者名: Fukutaro Karu, Toru Kobari, Koji Suzuki, Naoki Yoshie, Taiga Honma, Takeru Kanayama and Gen Kume
  • 学会等名: PICES 2019 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Development and observational examples of measuring vertical turbulent nitrate flux using sensors (2019)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Hasegawa, Takahiro Tanaka, Takeshi Matsuno, Tomoharu Senjyu, Eisuke Tsutsumi, Hirohiko Nakamura, Ayako Nishina, Toru Kobari, Naoki Yoshie, Xinyu Guo, Takeyoshi Nagai, Takeshi Okunishi and Ichiro Yasuda
  • 学会等名: PICES 2019 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] トカラ海域におけるプランクトン群集組成、現存量および生産力の変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小針統・阿部美穂子・本間大賀・金山健・加留福太郎・吉江直樹・長谷川大介・中村啓彦
  • 学会等名: 日本海洋学会
• [学会発表] Microzooplankton grazing on phytoplankton community in the Kuroshio (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Kanayama, T. Kobari, T. Honma, F. Karu and G. Kume
  • 学会等名: PICES 2018 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Trophic pathways of plankton food web to support food availability for vulnerable life stages of migratory fishes in the Kuroshio: as a key for the Kuroshio paradox (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Kobari, T. Honma, T. Kanayama, F. Karu, W. Makihara, T. Kawafuchi, K. Sato, K. Suzuki, D. Hasegawa, N. Yoshie, H. Nakamura and G. Kume
  • 学会等名: PICES 2018 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Mesozooplankton feeding on phytoplankton and protozoans in the Kuroshio (2018)
  • 著者名/発表者名: F. Karu, T. Kobari, T. Honma, T. Kanayama and G. Kume
  • 学会等名: PICES 2018 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Turbulent nitrate flux stimulates plankton productivity and trophodynamics even in the oligotrophic Kuroshio (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Kobari, T. Honma, G. Kume, D. Hasegawa, K. Suzuki, N. Yoshie, X. Guo, H. Nakamura, A. Nishina, E. Tsutsumi and T. Matsuno
  • 学会等名: PICES 2018 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Status report on zooplankton productivity measurements in the western North Pacific Ocean and its neighboring waters (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Kobari and K. Tadokoro
  • 学会等名: PICES 2018 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Response of plankton standing stocks and productivity to turbulent nitrate flux in the Kuroshio across the Tokara Strait (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Honma, T. Kobari, T. Kanayama, F. Karu, N. Yoshie, D. Hasegawa, A. Nishina, H. Nakamura
  • 学会等名: PICES 2018 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of strong turbulent mixing on phytoplankton around the Tokara strait (2018)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshie, M. Nakagawa, H. Mizuguchi, T. Kanda, L. Mutou, E. Tsutsumi, T. Kobari and X. Guo
  • 学会等名: PICES 2018 Annual Meeting
  • 国際学会