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2017 年度 実施状況報告書

画像処理技術と生物光学を融合した新型海洋一次生産者別基礎生産算出アルゴリズム(国際共同研究強化)

研究課題

研究課題/領域番号 15KK0020
研究機関北海道大学

研究代表者

平田 貴文  北海道大学, 地球環境科学研究院, 特任准教授 (80576231)

研究期間 (年度) 2016 – 2018
キーワードリモートセンシング / 海色 / 植物プランクトン / 一次生産
研究実績の概要

今年度は、ドイツに渡航して国際共同研究を行い、海洋植物プラクントンの粒径多様性の衛星観測アルゴリズム開発を継続した。また、海洋開発機構の白鳳丸航海(KH-17-3)に参加して海洋観測を行い、粒径多様性アルゴリズムの開発または評価に必要な現場データを取得した。

植物プランクトンの粒径多様性アルゴリズム開発においては、植物プランクトン群集構造の時空間変化の情報を駆使する、基課題で実践可能となった画像解析の手法を本課題へ応用し、植物プランクトンの細胞サイズを地球観測衛星から推定する新しい技術の理論的基盤を構築した。また、この理論を実際に衛星データに適用し、アルゴリズムの最適化を行った。その結果、全球規模で観測された衛星海色データを処理し、植物細胞サイズにもとづく多様性指標の10年分の衛星データセットを得た。さらに、ドイツ共同研究先が提供する、モデルによる植物プランクトン細胞サイズ推定との比較方法を検討した。

現場観測では、10月17日から11月10日まで西部北太平洋海域で、上記衛星アルゴリズムの開発・検証で必要となるパラメータを、昨年度購入した機器を用いて観測した。機器は、小粒径(1マイクロメートル以下)の粒子(サブミクロン粒子)の粒径分布の観測を可能とするものであり、本観測の結果、西部北太平洋の海水中のサブミクロン粒子の粒径分布は双曲線分布を示し、これまでに大きい粒子(1マイクロメートル以上)で観測されている粒径分布と同様であることがわかった。これは、上記アルゴリズム中で用いられている仮定を支持するものであった。

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

予定していた研究(アルゴリズム開発や、衛星データセットの作成、現場データの取得など)が行えたため。

今後の研究の推進方策

予定どおり、今年度に引き続き来年度も渡航し、共同研究を実施する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A synthesis of the North and South Atlantic Sub-Tropical Gyres and their response to environmental change during two decades of AMT2017

    • 著者名/発表者名
      Aiken, J., R.J.W., Brewin, F. Dufois, L. Polimene, N. Hardman-Mountford, T. Jackson, B. Loveday, S. Hoya, G. Dall’Olmo, J. Stephens, T. Hirata
    • 雑誌名

      Progress in Oceanography

      巻: 158 ページ: 236,254

    • DOI

      10.1016/j.pocean.2016.08.004

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Competition and community assemblage dynamics within a phytoplankton functional group: Simulaton using an eddy-resolving model to disentangle deterministic and random effects2017

    • 著者名/発表者名
      Masuda, Y., Y. Yamanaka, T. Hirata, H. Nakano
    • 雑誌名

      Ecological Modelling

      巻: 343 ページ: 1,14

    • DOI

      10.1016/j.ecolmodel.2016.10.015

    • 査読あり
  • [学会発表] Phytoplankton size diversity from satellite observation2017

    • 著者名/発表者名
      Hirata, T., Y. Masuda, K. Suzuki, Y. Yamanaka
    • 学会等名
      JAMSTEC-ZMT Workshop "Plankton biodiversity, dynamic eco-physiology, and ecosystem function"
    • 国際学会
  • [学会発表] Global size diversity of phytoplankton communities observed from space2017

    • 著者名/発表者名
      Hirata, T.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union 2017 meeting
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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