| 研究課題/領域番号 |
17K20050
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| 研究機関 | 国立極地研究所 |
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研究代表者 |
小達 恒夫 国立極地研究所, 研究教育系, 教授 (60224250)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| キーワード | 海洋生態 / Antarctic Ocean / Sea ice biota / Micro habitats / Altarnative passway |
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| 研究実績の概要 |
本課題の採択が決定（平成29年7月）後、海氷生成装置を用いた研究を進めている研究者と意見交換を行ったところ、海氷生成装置の仕様は実験を行う低温実験室の温度設定能力によって変わるという示唆を受けた。当初計画では、平成29年度に3基以上の海氷生成装置を作製することとしていたが、まず海氷生成装置1基を試作して、研究代表者の所属する情報・システム研究機構国立極地研究所内の低温実験室内で海氷生成状況を確認することした。
当初計画では、東京湾で採集された懸濁物を含む海水試料を用いて、海氷を生成させることとしていたが、当研究所の低温実験室での海氷生成装置で海氷生成が出来るかを確認するため、まず懸濁物を含まないろ過海水を用いて海氷生成状況を確認した。孔径0.2 umフィルターでろ過した海水（塩分34.16）45 Lを試作した海氷生成装置に満たし、室温-15℃に設定した低温実験室内の、冷風が直接当たらない場所に設置した。水温-1.8℃に達し、結氷開始と考えられる時刻から52時間50分後、海氷厚が5 cmになった。単純計算では、海氷生成速度は2.3 cm/dayと見積もられた。なお、海氷生成実験終了時における、氷結していない海水の塩分は38.79、生成された海氷を融解した水の塩分は10.39であり、海氷生成時における高塩分水の排出が再現されたと考えられる。
一方、平成30年1月に実施された、東京海洋大学・海鷹丸南極海航海で得られた海氷・海水試料を基に、植物プランクトンを単離することした。そのため低温恒温器を購入し、植物プランクトンの培養を進めた。その結果、南極海で優占する植物プランクトン種を単離培養することが出来た。
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| 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
平成29年度の計画では、海氷生成装置を製作し、海氷生成実験の条件を確立することを目指し、海氷生成に要する時間、設定温度、生成される海氷の厚さ等の海氷生成実験の条件を確立することとしていた。試作した海氷生成装置を用いると、室温-15℃に設定した当研究所の低温実験室では、おおよそ2日間で5 cmの海氷が生成されることが分かり、当初目標は達成できた。平成30年度以降、複数の海氷生成装置を製作して、海氷に取り込まれる微小生物のサイズ、形態の特徴を明らかにすることが可能となった。
また、南極海季節海氷域において海氷内へ藻類が取り込まれる様子を再現するため、現場に生息する植物プランクトンを単離培養することに成功した。これらの植物プランクトン種を用いて、海氷への取り込み実験を行うことが可能となった。
以上の状況から「おおむね順調に進展している」と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度の海氷生成実験により、適切な実験条件が確立した。今後の研究では、海氷に取り込まれる植物プランクトンのサイズ・形態の特徴を、現場の海氷・海水試料の解析、及び南極海季節海氷域で生息する植物プランクトンを用いた海氷生成実験を通じて明らかにする。
まず、前年度に南極海季節海氷域で採集された海氷・海水試料を用いて、海氷中に優占する生物種と海水中で優占する生物種のサイズ、形態の特徴を明らかにする。一方、単離培養した南極海季節海氷域に生息する植物プランクトンを大量培養し、各種植物プランクトンを含む海水を用いて、海氷生成実験を行う。両者の結果を比較することにより、海氷生成実験で得られた結果が、現場の海氷生成に反映されているかを検討する。また、海氷の切片を観察し、ブラインチャネル・ブラインポケットの形状とマイクロハビタット生物相の特性を調べる。
今後、南極海季節海氷域に生息する植物プランクトン種を安定的に確保するため、平成31年1月に計画されている、東京海洋大学・海鷹丸南極海航海の乗船者に、海氷・海水試料の採集を依頼する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初計画では、平成29年度に3基以上の海氷生成装置（1基おおよそ50万円）を作製することとしていたが、当研究所の低温実験室内で海氷生成が十分できなかった場合、海氷生成装置作製の投資が無駄になると考えられたため、まずは1基を試作し、海氷生成状況を確認することした。そのため、海氷生成装置4基分に相当する約200万円の次年度使用額が発生した。試作した海氷生成装置で十分な海氷が出来ることが分かったことから、次年度使用額を用いて平成30年度に複数の海氷生成装置を製作し、統計処理できる実験を行う予定である。
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