海氷生態系の高生産性の機構解析

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09308019
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 高橋 正征 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (50111357)
• 研究分担者: 工藤 栄 国立極地研究所, 北極環境研究センター, 助手 (40221931) ; 服部 寛 北海道東海大学, 工学部, 助教授 (60208543) ; 乗木 新一郎 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 教授 (80109511) ; 白澤 邦男 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (50196622) ; 田口 哲 創価大学, 工学部, 教授 (40277877)
• キーワード: 海氷生態系 / アイス・アルジ- / ブライン・チャネル / サロマ湖 / オホーツク海 / セジメント・トラップ / 動物プランクトン / 有機物生産

研究概要

研究初年の今年度は、北海道のサロマ湖をモデルフィールドとして、海氷の発達する12月〜3月を中心に海氷生態系に関する情報を得るために、各研究者が分担して集中的に物理・化学・生物の野外観測と試料採取を実施した。湖の結氷前に上下昇降型の水温・塩分・光量・クロロフィル蛍光測機を係留し、6カ月にわたり毎日1回の鉛直プロファイルを得た。研究期間の後半には、モデル生態系での結果をもとに海氷生態系の発達するオホーツク海での現象解析を計画しているために、今年度から斜里沖の水深1555mに係累系を10月に設置し、水温(168mと461m)と流向・流速(268mと1333m)の観測と共に、461mと1446mにそれぞれ時間分割型のセジメントトラップを設置して3〜4週間ことに1年間にわたり沈降物の試料採取を開始した。現在までに得られている結果はまだ断片的であるが、主なものをあげると、以下の通りである。1.サロマ湖の海氷は30〜50cm程度の厚みがあり、下部の10〜20cmが海氷で、その上部は雪が凍ったものである。2.海氷下部への到達光量は、30cm以上の厚さの氷では海表面の10%かそれ以下であることが実測された。3.海氷中にはアイスアルジ-が繁殖していて、特に海氷下部の0〜3cmに集中した繁殖が確認された。海氷中にはその下部の水中全体の約100倍のクロロフィルが検出され、結氷期の生産が海氷に集中していることが明らかになった。優占性物は圧倒的に大型珪藻類で、海氷下部の水中の植物プラントン群集と比べても珪藻類の優占性が際だっている。4.アイスアルジ-の密集部分では繊毛虫の多いことが確認され、微生物環の活発な機能も示唆された。5.サロマ湖では水中動物プランクトンが少なく、アイスアルジ-の大部分は沈降して底生生物に利用されていると推定された。

研究成果

• [文献書誌] Kudoh,H.: "Photosynthetic acclimation and the estimation of temperate ice algal primary production in Saromako Lagoon,Japan" Journal of Marine Systems. 11. 93-109 (1997)
• [文献書誌] Suzuki,Y.: "Photosynthetic and respiratory characteristics of an Arctic ice algal community living in low light and low temperatures" Journal of Marine Systems. 11. 111-121 (1997)
• [文献書誌] Saito,H.: "Diel verfical migration and feeding rhythm of copepods under sea ice at Saroma-ko Lagoon" Journal of Marine Systems. 11. 191-203 (1997)
• [文献書誌] Hattori,H.: "Diel changes in vertical distribution and feeding activity of copepods in ice-covered Resolute Passage,Canadian Arctic" Journal of Marine Systems. 11. 205-219 (1997)
• [文献書誌] Taguchi,S.: "Effect of silicate enrichmant on ice algae at low salinity in Saroma-ko Lagoon,Hokkaido,Japan" Journal of Marine Systems. 11. 45-52 (1997)
• [文献書誌] Smith,R.S.: "The influence of major inorganic nutrients on the growth and physiology of high arctic ice algae" Journal of Marine Systems. 11. 53-62 (1997)
• [文献書誌] Shirasawa,K.: "Ocenic heat fluxes under thin sea ice in Saromako lagoon,Hokkaido,Japan" Journal of Marine Systems. 11. 63-74 (1997)
• [文献書誌] Shirasawa,K.: "Currents and turbulent fluxes under the first-year sea ice in Resolute Passage,Nrthwest Territories,Canada" Journal of Marine Systems. 11. 75-92 (1997)
• [文献書誌] Saito,H.: "Diel vertical migration and feeding rhythm of copepods in a shallow,food-abundant embayment" Plankton Biology and Ecology. 44. 13-29 (1997)
• [文献書誌] Noriki,S.: "Copper and nickel in settling particle collected with sediment trap in the western North Pacific" Geochemical Journal. 31. 373-382 (1997)
• [文献書誌] 乗木新一郎: "沿岸から外洋へのフラックス" 沿岸海洋研究. 34. 119-125 (1997)
• [文献書誌] 乗木新一郎: "海洋における微量金属研究の新しい展開" 月刊海洋. 総特集. 3-4 (1998)