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2019 年度 実績報告書

極域プランクトンーその特質の理解ー

研究課題

研究課題/領域番号 15H05712
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

原田 尚美  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), センター長 (70344281)

研究分担者 西野 茂人  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), 主任技術研究員 (10421885)
広瀬 侑  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30616230)
木元 克典  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), 主任技術研究員 (40359162)
研究期間 (年度) 2015-05-29 – 2020-03-31
キーワード北極海 / 海洋生物 / 海洋酸性化
研究実績の概要

海洋酸性化と地球温暖化の影響を世界で最も深刻に受けている西部北極域において、海洋生態系の底辺を支える動植物プランクトンに着目し、その1)脆弱性;2)頑健性;3)特異性を明らかにすることを目的とした。最終年度であり、開発システムの完成や論文投稿など取りまとめの活動を行ってきた。具体的には、1)脆弱性に関して、特許を含めて独自開発してきたマイクロX線コンピュータトモグラフィ法(MXCT)を用いて浮遊性有孔虫等の炭酸塩殻の密度を測定し、現場の酸性化の影響を定量的に評価し、最大で約40%もの炭酸塩骨格密度が減少することを見出した。この結果を論文として公表した。さらに、チュクチ海では北極海特有の底生-遠洋性の生態系が保たれているが、中央部カナダ海盆では既に北極海特有の生態系は失われ、遠洋性生態系に変化しつつあり、この点に関しても論文として公表することができた。2)頑健性に関して、熱帯や亜熱帯域特有と考えられていた窒素固定による基礎生産が北極海においても営まれていること、遺伝子解析の結果、北極海特有の非光合成生物が窒素固定を担っていることを明らかにし、これに関しても論文として公表することができた。3)特異性に関して、北極海で採取した炭素数10から38の一連の直鎖飽和炭化水素(alkane)を合成する能力を持つ植物プランクトン株を発見し、遺伝子配列解析の結果、植物プランクトンDicrateria rotunda種と同定した。この種がどういう条件で効率よくalkaneを合成するのか、温度や栄養塩環境など条件を変えた培養実験を実施した。その結果、窒素栄養を欠乏させた実験系で単位細胞あたりもっとも多量のalkaneを合成することがわかった。この結果は現在、論文として投稿中である。

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

    (28件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 4件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件)

  • [国際共同研究] アラスカ大学/NOAA/SCCWRP(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      アラスカ大学/NOAA/SCCWRP
  • [国際共同研究] Institute of Marine Research/トロムソ大学(ノルウェー)

    • 国名
      ノルウェー
    • 外国機関名
      Institute of Marine Research/トロムソ大学
  • [国際共同研究] 韓国極地研究所(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      韓国極地研究所
  • [国際共同研究] MARUM(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      MARUM
  • [国際共同研究] IFREMER(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      IFREMER
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      1
  • [雑誌論文] Do Strong Winds Impact Water Mass, Nutrient, and Phytoplankton Distributions in the Ice‐Free Canada Basin in the Fall?2020

    • 著者名/発表者名
      Nishino Shigeto、Kawaguchi Yusuke、Inoue Jun、Yamamoto‐Kawai Michiyo、Aoyama Michio、Harada Naomi、Kikuchi Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 125

    • DOI

      10.1029/2019JC015428

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impacts of Temperature, CO2, and Salinity on Phytoplankton Community Composition in the Western Arctic Ocean2020

    • 著者名/発表者名
      Sugie Koji、Fujiwara Amane、Nishino Shigeto、Kameyama Sohiko、Harada Naomi
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 6

    • DOI

      10.3389/fmars.2019.00821

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regional comparison of seasonal changes on copepod community structure in the Arctic Ocean2020

    • 著者名/発表者名
      Tokuhiro Koki、Abe Yoshiyuki、Onodera Jonaotaro、Sampei Makoto、Fujiwara Amane、Harada Naomi、Matsuno Kohei、N?thig Eva-Maria、Yamaguchi Atsushi
    • 雑誌名

      Polar Science

      巻: 印刷中 ページ: 100509~100509

    • DOI

      10.1016/j.polar.2020.100509

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sensitivity of planktic foraminiferal test bulk density to ocean acidification2019

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki S.、Kimoto K.、Sasaki O.、Kano H.、Uchida H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9

    • DOI

      10.1038/s41598-019-46041-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Factors Regulating Nitrification in the Arctic Ocean: Potential Impact of Sea Ice Reduction and Ocean Acidification2019

    • 著者名/発表者名
      Shiozaki Takuhei、Ijichi Minoru、Fujiwara Amane、Makabe Akiko、Nishino Shigeto、Yoshikawa Chisato、Harada Naomi
    • 雑誌名

      Global Biogeochemical Cycles

      巻: 33 ページ: 1085~1099

    • DOI

      10.1029/2018GB006068

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Year-round observations of sea-ice drift and near-inertial internal waves in the Northwind Abyssal Plain, Arctic Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Yusuke、Itoh Motoyo、Fukamachi Yasushi、Moriya Erika、Onodera Jonaotaro、Kikuchi Takashi、Harada Naomi
    • 雑誌名

      Polar Science

      巻: 21 ページ: 212~223

    • DOI

      10.1016/j.polar.2019.01.004

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seasonal phenology of four dominant copepods in the Pacific sector of the Arctic Ocean: Insights from statistical analyses of sediment trap data2019

    • 著者名/発表者名
      Tokuhiro Koki、Abe Yoshiyuki、Matsuno Kohei、Onodera Jonaotaro、Fujiwara Amane、Harada Naomi、Hirawake Toru、Yamaguchi Atsushi
    • 雑誌名

      Polar Science

      巻: 19 ページ: 94~111

    • DOI

      10.1016/j.polar.2018.08.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro‐CT Scanning of Tests of Three Planktic Foraminiferal Species to Clarify DissolutionProcess and Progress2019

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki S.、Kimoto K.、Okazaki Y.、Ikehara M.
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: 20 ページ: 6051~6065

    • DOI

      10.1029/2019GC008456

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of warm-core eddy on dissolved methane distributions in the southwestern Canada basin during late summer/early fall 20152019

    • 著者名/発表者名
      Bui Oanh Thi Ngoc、Kameyama Sohiko、Kawaguchi Yusuke、Nishino Shigeto、Tsunogai Urumu、Yoshikawa-Inoue Hisayuki
    • 雑誌名

      Polar Science

      巻: 22 ページ: 100481~100481

    • DOI

      10.1016/j.polar.2019.100481

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Warming of the Chukchi Slope Through the Barrow Canyon Outflow in the 2016?2017 Winter2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Satoshi、Onodera Jonaotaro、Itoh Motoyo、Kikuchi Takashi、Nishino Shigeto、Kawaguchi Yusuke、Watanabe Eiji、Harada Naomi
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 124 ページ: 7437~7456

    • DOI

      10.1029/2019JC015093

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sediment-Associated Phytoplankton Release From the Seafloor in Response to Wind-Induced Barotropic Currents in the Bering Strait2019

    • 著者名/発表者名
      Abe Hiroto、Sampei Makoto、Hirawake Toru、Waga Hisatomo、Nishino Shigeto、Ooki Atsushi
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 6

    • DOI

      10.3389/fmars.2019.00097

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seasonal to mesoscale variability of water masses and atmospheric conditions in Barrow Canyon, Chukchi Sea2019

    • 著者名/発表者名
      Pickart Robert S.、Nobre Carolina、Lin Peigen、Arrigo Kevin R.、Ashjian Carin J.、Berchok Catherine、Cooper Lee W.、Grebmeier Jacqueline M.、Hartwell Ian、He Jianfeng、Itoh Motoyo、Kikuchi Takashi、Nishino Shigeto、Vagle Svein
    • 雑誌名

      Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography

      巻: 162 ページ: 32~49

    • DOI

      10.1016/j.dsr2.2019.02.003

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Sentinel studies of ocean acidification in the Arctic Ocean and Japanese coasts2019

    • 著者名/発表者名
      Harada Naomi, Katsunori Kimoto, Jun Kita, Jonaotaro Onodera, Masahiko Fujii, Masahide Wakita, Tetsuichi Fujiki, Shintaro Takao and Tsuneo Ono
    • 学会等名
      The Future Oceans2, IMBeR Open Science Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Biogeochemical anatomy of a cyclonic warm-core eddy in the Arctic Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Nishino, S., Kawaguchi, Y., Fujiwara A., Shiozaki T., Aoyama, M., Harada N., Kikuchi T.
    • 学会等名
      平成31年度 ArCSプロジェクト全体会合
  • [学会発表] Biogeochemical anatomy of a cyclonic warm-core eddy in the Arctic Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Nishino, S., Kawaguchi, Y., Fujiwara A., Shiozaki T., Aoyama, M., Harada N., Kikuchi T.
    • 学会等名
      Arctic Science Summit Week 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Seasonal variations of marine calcifier’s shell density in the North Pacific2019

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Kimoto, Naomi Harada, Osamu Sasaki, Yoshiyuki Nakano, Masahide Wakita, Minoru Kitamura, Tetsuichi Fujiki, Keisuke Shimizu
    • 学会等名
      The Future Oceans2, IMBeR Open Science Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 北極由来のハプト藻における脂質体の解析2019

    • 著者名/発表者名
      広瀬侑・伊藤史紘・佐藤都・栗田弘史・浴俊彦・原田尚美
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
  • [学会発表] 微化石試料の自動X線形態計測2019

    • 著者名/発表者名
      木元克典、佐々木理、岩下智洋
    • 学会等名
      MRC微化石研究集会2019つくば大会
  • [学会発表] Technical development of Micro X-ray Computed Tomography (MXCT) and research activity on ocean acidification in the western Arctic Ocean2019

    • 著者名/発表者名
      Katsunori Kimoto, Jonaotaro Onodera, Koji Sugie, Naomi Harada.
    • 学会等名
      ArCS Workshop for Promoting Arctic Collaboration between IARC/UAF and Japan
    • 国際学会
  • [学会発表] Brief update of recent activities and results for DBO: Japan DBO results2019

    • 著者名/発表者名
      Nishino, S.
    • 学会等名
      Pacific Arctic Group (PAG) 2019 Spring Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Overview of 4th Meeting of the ICES/PICES/PAME Working Group on Integrated Ecosystem Assessment for the Central Arctic Ocean (WGICA)2019

    • 著者名/発表者名
      Nishino, S.
    • 学会等名
      Pacific Arctic Group (PAG) 2019 Spring Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Nutrient and phytoplankton distributions associated with ocean circulation, eddies, and mixing in the Pacific Arctic Region2019

    • 著者名/発表者名
      Nishino, S., A. Fujiwara, Y. Kawaguchi, T. Shiozaki, M. Itoh, T. Hirawake, M. Yamamoto-Kawai, M. Aoyama, N. Harada, and T. Kikuchi
    • 学会等名
      The Future Oceans2, IMBeR Open Science Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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