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2023 年度 実績報告書

地球化学的生態指標とモデル解析を融合した高時間・高空間解像度回遊履歴復元

計画研究

研究領域生物地球化学タグによる回遊履歴復元学の創成
研究課題/領域番号 22H05030
研究機関東京大学

研究代表者

伊藤 進一  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (00371790)

研究分担者 橋岡 豪人  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 研究員 (00463092)
瀬藤 聡  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), コーディネーター (10463100)
中村 政裕  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(廿日市), 主任研究員 (00781832)
柴野 良太  東京大学, 大気海洋研究所, 特任研究員 (80786880)
研究期間 (年度) 2022-05-20 – 2025-03-31
キーワード成長-回遊モデル / 生物地球化学タグ / 同位体 / 耳石 / 眼球水晶体
研究実績の概要

マサバについて、生活史全体を表現できるように改良した生物エネルギー・個体群動態結合モデルに回遊モデルを結合させる作業を進めた。プロトタイプの開発はできたが、長期積分を可能とするためのチューニングが必要である。この生物エネルギー・個体群動態結合モデルでは、成熟期に産卵、成長、維持にエネルギーを振り分けることで、産卵量が決定されるため、親魚の魚体の状態が重要となる。マサバを含む日本周辺海域の魚類の体重長期変動を調べた結果、2010年代に多くの魚種で体重減少が確認された。特にマサバは密度効果に起因すると考えられる体重減少が顕著であり、産卵量にも影響していることが示唆された。このため、密度効果をモデルでも考慮する必要性が示された。上記の日本周辺海域の魚類の体重減少については、査読論文として公表した。
マサバの耳石酸素安定同位体比から経験水温情報を推定する際に必要となる水温-耳石酸素安定同位体比関係式が、稚魚変態までの初期生活史において、それ以降の生活史における関係式と異なる可能性があるため、飼育実験を実施し、稚魚変態までの関係式を求めるためのデータを収集した。
加えて、環境DNAを用いた小型浮魚類の分布特性に関する研究を進め、開発される回遊モデルの結果を検証するためのデータ蓄積が進んだ。環境DNAから実際の魚類の分布を推定するために必要な環境DNAの放出速度、分解速度を測定する飼育実験を実施した。
また、マアジ稚魚について、耳石酸素安定同位体比と眼球水晶体窒素・炭素安定同位体比を分析し、両者を併用することで、孵化海域の推定を実施した。

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

飼育実験を実施することができた。また、魚類回遊-成長-個体群動態結合モデルに向けたモデル開発は順調に進んでいる。成長-個体群動態結合モデルの論文発表に続いて、日本周辺魚類の体重変動に関する研究内容についても論文を発表することができた。また、モデルの検証データとなる魚類の部分については、環境DNAを用いた観測を精力的に展開し、データの拡充が進んだ。以上のことから順調に進んでいると判断される。

今後の研究の推進方策

開発した生物エネルギー・個体群動態結合モデルと、以前から開発していた成長-回遊モデルを融合した魚類回遊-成長-個体群動態結合モデルの開発を継続して進める。
これらのモデルから得られる回遊履歴と、他計画班が分析を進める生物地球化学タグデータを合わせることで、魚類の回遊ルートを精緻に求める方法を開発する。
モデルの精度を高度化するため、低次栄養段階生態系モデルの高度化を図り、そのモデル出力環境下での数値実験を実施する。また、生物地球化学タグデータの信頼性向上のために、飼育実験による検証を継続して進める。これらの結果を総合して、回遊ルートの推定を精緻化し、何故回遊するのかという科学的問いを追求する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Growth patterns and optimum habitat of Larimichthys crocea throughout ontogenesis based on a bioenergetics model2024

    • 著者名/発表者名
      Xie Bin、Ito Shin-ichi、Huang Lingfeng、Yu Haiqing、Guo Chenying、Wang Ziqin
    • 雑誌名

      Regional Studies in Marine Science

      巻: 70 ページ: 103386~103386

    • DOI

      10.1016/j.rsma.2024.103386

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Advancing bioenergetics-based modeling to improve climate change projections of marine ecosystems2024

    • 著者名/発表者名
      Rose KA、Holsman K、Nye JA、Markowitz EH、Banha TNS、Bednar?ek N、Bueno-Pardo J、Deslauriers D、Fulton EA、Huebert KB、Huret M、Ito Si、Koenigstein S、Li L、Moustahfid H、Muhling BA、Neubauer P、Paula JR、Siddon EC、Skogen MD、Spencer PD、van Denderen PD、van der Meeren GI、Peck MA
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 732 ページ: 193~221

    • DOI

      10.3354/meps14535

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fish weight reduction in response to intra‐ and interspecies competition under climate change2024

    • 著者名/発表者名
      Lin Zhen、Ito Shin‐ichi
    • 雑誌名

      Fish and Fisheries

      巻: 25 ページ: 455~470

    • DOI

      10.1111/faf.12818

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Life in the fast lane: Revisiting the fast growth?High survival paradigm during the early life stages of fishes2023

    • 著者名/発表者名
      Robert Dominique、Shoji Jun、Sirois Pascal、Takasuka Akinori、(中略14名)、Ito Shin‐ichi、(他11名)
    • 雑誌名

      Fish and Fisheries

      巻: 24 ページ: 863~888

    • DOI

      10.1111/faf.12774

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Marine-Life-Tag: a way foward2023

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Ito, Kotaro Shirai, Kazuki Yokouchi, Toyoho Ishimura, Kagari Aoki
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union 2023
  • [備考] https://mlifetag.aori.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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