| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
15H05823
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
伊藤 進一 東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (00371790)
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| 研究分担者 |
上村 泰洋 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 中央水産研究所, 研究員 (00751471)
小松 幸生 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30371834)
石野 光弘 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 北海道区水産研究所, 研究員 (60781846)
白井 厚太朗 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70463908)
高橋 素光 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 西海区水産研究所, グループ長 (80526989)
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| 研究期間 (年度) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| キーワード | 水産学 / 行動学 / モデル化 / 分析化学 / 海洋生態 |
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| 研究実績の概要 |
潮汐振動などに起因する海洋鉛直混合の長期変動が、直接・間接的に水産資源変動に影響を与えている可能性がある。本研究では、強い潮汐混合が存在する海域を利用する魚種として、スケトウダラ（千島列島周辺）、マサバ（伊豆諸島周辺）、マアジ（南西諸島周辺）に注目し、耳石日輪解析による成長変動の復元と、耳石日輪の高解像度酸素安定同位体比分析による仔稚魚の環境履歴復元を進めている。これらの結果と、海洋生態系モデル、魚類回遊－成長モデルを組み合わせ、海洋鉛直混合の長期変動が水産資源変動に与える影響を調べる。
マサバについては、開発した成長－回遊モデルを2008～2011年の環境条件で駆動し、日間成長を比較した結果、資源加入量が高い2009年は、黒潮流軸上を大きく南北に移流され環境変動が大きいものの、良い餌料環境に遭遇し成長率が高いこと、同様に2010年は黒潮続流の北側に位置し良い餌料環境を経験できること、逆に資源加入量が低い2008年および2011年は黒潮続流南側に位置し、餌料環境が悪いことが示された。また、卵稚仔の輸送実験からも黒潮より北側に位置する房総沖の産卵場が形成されると資源加入が高くなる傾向が示された。
マアジについては、耳石酸素安定同位体比を用いて稚魚期までに行わる近底層移行の時期の特定を行ない、近底層移行は高成長期に加速されるが、最も移行シグナルが明瞭な近底層移行時期は日齢で平均42.08日齢、暦日で4月16日に行われており、移行時の標準体長は平均29.53 mmであることが示された。
スケトウダラについては、潮汐混合の有無を取り入れた数値実験から、潮汐混合によって春季から夏季にかけて津軽暖流水が広く道南海域に広がり、北海道南東沿岸に強い水温前線を形成し、この前線に伴う沿岸流によって、襟裳岬付近までスケトウダラ稚魚が円滑に輸送され、陸棚域への着底が可能となることが示された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
1) スケトウダラについては耳石酸素安定同位体を用いた経験環境の復元が困難なことから成長－回遊モデルを用いた数値実験を進め、潮汐混合がスケトウダラの沿岸域への着底を促進している可能性を示した。
2)マサバについては、資源変動メカニズムとして仔漁期の成長が良い個体は稚魚期に黒潮続流北側の海域に侵入することができより成長が加速されるというgrowth positive spiral仮説を提唱したが、成長－回遊モデルを用いた数値実験からもgrowth positive spiral仮説を支持する結果を得ることができた。また、黒潮と産卵場との相対位置が卵稚仔の経験環境を大きく左右すること、その結果、産卵場移動が資源変動要因の原因の一つである可能性を示した。
3) マアジについては、これまで直接観測が不可能であった近底層移行時期の推定が可能となり、数週間という時間をかけて近底層移行していることが示された。
4) このほか、東シナ海を利用する魚類としてウルメイワシに関する研究、公募研究「数値シミュレーションによる北太平洋栄養物質循環の三次元構造と長期変動の解明」（三寺史夫代表）と共同観測の解析（成果論文3）、成果の公表を進めた。
スケトウダラの研究成果については、より現実的な海洋大循環モデルの計算結果を使用することが望まれるが、潮汐混合の影響を示し、今後の研究展開を明白にすることができた。マサバおよびマアジについても資源変動にかかわる現象の実態解明が進み、想定以上の成果が上がっていると評価される。
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| 今後の研究の推進方策 |
耳石酸素安定同位体を用いた仔魚期の経験水温の推定方法の確立：公募研究「極微小領域の耳石安定同位体比分析技術の確立による魚類回遊履歴の超高解像度解析」（石村豊穂研究代表）及び「マサバとマイワシの耳石を利用した生息環境履歴データバンクの開発」（米田道夫代表）と協力したマサバの飼育実験から、変態期前後でδ18Oと経験水温の関係式が変化することが示唆された。耳石酸素安定同位体比から仔稚魚の経験環境を正しく推定するために、仔魚期のδ18Oと経験水温の関係式を求め、再解析を実施する。
マサバの資源変動メカニズムの提示：これまで研究を進めてきた耳石酸素安定同位体分析結果と成長－回遊モデル数値実験結果を組み合わせることで、growth positive spiral仮説を軸とした資源変動要因メカニズムの提案を目指す。
マアジおよびスケトウダラに対する潮汐混合の影響：マアジおよびスケトウダラの生活史に関する研究を進め、マアジおよびスケトウダラの成長－回遊モデルを改良し、潮汐混合の影響を数値実験から精査する。
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