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2017 年度 実績報告書

粒状有機物中生体分子の化学組成分析を基軸にした気候変動下の内湾生態系モニタリング

研究課題

研究課題/領域番号 17H01885
研究機関東北大学

研究代表者

坂巻 隆史  東北大学, 工学研究科, 准教授 (60542074)

研究分担者 野崎 真也  琉球大学, 工学部, 准教授 (00390568)
野村 宗弘  東北大学, 工学研究科, 助教 (70359537)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード内湾生態系 / 脂肪酸組成分析 / 環境変動 / 環境モニタリング
研究実績の概要

1) 宮城県志津川湾における粒状有機物と溶存物質の時空間的な変動パターンが明らかとなってきた.湾奥河口部から湾口沖合部にかけての計6地点での季節調査・採水,湾奥部1地定点における連続観測および毎月採水,それに湾内3定点における水温の鉛直プロファイルの連続取得を行った.特に,過去データも合わせて4年間にわたる季節調査の結果の解析からは,特に湾奥部で藻類起源の有機物濃度が他点に比べて高い傾向にあるとともに,藻類起源有機物の濃度が温暖期に比較的高く冬季に低くなる明確な季節変動も明確であったそれに対応して,温暖期に溶存態窒素・リンが枯渇する明確な季節性もみられた.一方,湾奥部における連続観測からは,温暖期を中心に,湾内海水中の粒状有機物濃度が降雨にともなう塩分低下の度に鋭敏に応答して上昇し,その後すぐに低下する現象が捉えられた.
2) 河川水・外洋水・底層水などと混合されることで湾内表層水中の粒状有機物生産(一次生産)がどれだけ高まるのか,また生産の制限因子となる栄養塩は何かを明らかにするため屋内実験を実施した.その結果,河川水および地下水との混合によって生産が大きく上昇し,それら混合した水に含まれる窒素・リンの影響と考えられた.さらに,混合した水のN:P比によって,生産される藻類組成および粒子の脂肪酸等化学組成が大きく変化しその重要性が示された.
3) JCOPE2が提供する志津川湾沖合部を含む広域の海洋物理環境データを用いて,同海域環境の時空間変動パターンを主成分分析により解析するためプログラムを作成した.大規模なJCOPE2データセットを用いて,4段階の異なる時間スケールで特異的なイベントを自動的に識別する解析環境が整備された.

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

研究計画序盤の課題におおむね予定通り取り組んだ.

今後の研究の推進方策

1) 志津川湾における観測・サンプリングを継続して実施する.特に,水温プロファイルデータの解析および微量金属等を用いた多元解析に基づいて,各種起源水の混合過程の推定などに取り組む.
2) 河川水流入にともなう湾内一次生産の応答に関してさらに屋内実験に取り組み,栄養塩の流入パターンなどに応じた一次生産の応答の詳細を明らかにする.
3) これまでに作成した解析プログラムを用いてJCOPEデータの解析を進め,その出力結果を用いて同海域の海洋物理額的な特異的なイベントと志津川湾内の環境の対応についての解析を進める.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 脂肪酸組成分析を利用した内湾一次生産の制限因子の評価2018

    • 著者名/発表者名
      大原光司,湯上洋平,川畑達矢,藤林恵,西村修,坂巻隆史
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 74 ページ: 53-62

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海水中粒状有機物の化学組成と酸素消費に及ぼすカキ養殖場の影響2018

    • 著者名/発表者名
      川畑達矢,藤林恵,湯上洋平,西村修,坂巻隆史
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 74 ページ: 63-72

    • 査読あり
  • [学会発表] 志津川湾奥部の脂肪酸生産に及ぼす湾外からの窒素・リン流入の影響2019

    • 著者名/発表者名
      湯上洋平,大原光司,西村修,坂巻隆史
    • 学会等名
      日本水環境学会年会
  • [学会発表] 脂肪酸分析を用いた内湾カキ養殖場の粒状有機物動態と酸素消費への影響評価2019

    • 著者名/発表者名
      川畑達矢,畠山勇二,西村修,坂巻隆史
    • 学会等名
      日本水環境学会年会
  • [学会発表] カキ養殖場から発生する沈降有機物の空間的起源と酸素消費速度2019

    • 著者名/発表者名
      畠山勇二,川畑達矢,西村修,坂巻隆史
    • 学会等名
      土木学会東北支部技術研究発表会
  • [学会発表] The dynamics of particulate organic matter and implications for sustainable oyster aquaculture in Shizugawa Bay2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Sakamaki, Tatsuya Kawahata, Youhei Yugami, Megumu Fujibayashi, Osamu Nishimura
    • 学会等名
      The 12th International Conference on the Environmental Management of the Enclosed Coastal Seas
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of river and offshore water on primary production in the inner part of Shizugawa Bay2018

    • 著者名/発表者名
      Youhei Yugami, Koji Ohara, Osamu Nishimura, Takashi Sakamaki
    • 学会等名
      The 12th International Conference on the Environmental Management of the Enclosed Coastal Seas
    • 国際学会
  • [学会発表] Testing connections of an inner-bay food web system with riverine material inputs2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Sakamaki, Megumu Fujibayashi
    • 学会等名
      ASLO Summer Meeting
    • 国際学会
  • [図書] 2.4. 森は海の恋人か~持続可能な沿岸海域実現を目指した沿岸海域管理手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      坂巻隆史,西村修
    • 総ページ数
      367
    • 出版者
      公益財団法人国際エメックスセンター

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公開日: 2019-12-27  

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