地球温暖化と海洋の酸性化に対するサンゴ礁生態系の応答と激変

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20310014
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 大森 保 琉球大学, 大学教育センター, 非常勤講師 (00045022)
• 研究分担者: 藤村 弘行 琉球大学, 理学部, 准教授 (20398308)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 二酸化炭素 / サンゴ礁 / 光合成 / 石灰化 / 温暖化 / 酸性化 / 基質タンパク質

研究概要

サンゴ礁における炭酸系変動の時系列観測により、瀬底島サンゴ群集は二酸化炭素濃度=945ppmvに達すると石灰化速度がゼロになること、および、アラゴナイト飽和度が1(平衡状態)となる結果が得られた。IPCC報告書の数値予測モデルによれば、早ければ21世紀末以降に、大気中の二酸化炭素濃度が950ppmvレベルに達し、アラゴナイト質骨格を形成する海洋生物の生存が極度に脅かされ、サンゴ礁生態系激変の可能性が示唆される。
サンゴ飼育水槽実験により、光ストレス・農薬・有害化学物質ストレスに対する代謝応答(光合成・石灰化)、枝状サンゴの骨格形成における量元素(Sr, Mg, U)の取り込み応答、稚サンゴの骨格形成の応答等について解明した。さらに、サンゴの骨格形成における基質タンパク質の効果について解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Extra cellular matrix protein in calcified endoskeleton : a potential additive for crystal growth and design (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Azizur Rahman, Hiroyuki Fujimura, Ryuichi Shinjo, Tamotsu Oomori
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth and Design 巻: 324 ページ: 177-183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seawater temperature proxies based on D_<Sr>, D_<Mg>, and D_U from culture experiments using the branching coral Porites cylindrica (2011)
  • 著者名/発表者名: Alrum Armid, Ryuji Asami, Tanri Fahmiati, Mohammed Ali Sheikh, Hiroyuki Fujimura, Tomihiko Higuchi, Eiko Taira, Ryuichi Shinjo, Tamotsu Oomori
  • 雑誌名: Geochimica et Cosmochimica Acta 巻: 75 ページ: 4273-4285
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calcite formation in soft coral sclerites is determined by a single reactive extra cellular protein (2011)
  • 著者名/発表者名: Azizur Rahman, Tamotsu Oomori and Gert Worheide
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 286 ページ: 31638-31649
  • DOI: Doi:10.1074/jbc.M109.070185
  • 査読あり
• [雑誌論文] Barite geochemistry from hydrothermal chimneys of the Okinawa Trough : insight into chimney formation and fluid/sediment interaction (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuroh Noguchi, Ryuichi Shinjo, Michihiro Ito, Jitsuya Takedaand Tamotsu 0omori
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: Vol.106 ページ: 26-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microbial carbon isotope fractionation to produce extraordinarily heavy methane in aging hydrothermal plumes over the southwestern Okinawa Trough (2010)
  • 著者名/発表者名: Gamo, T., U. Tsunogai, S. Ichibayashi, H. Chiba, H. Obata, T. Oomori, T. Noguchi, E. T. Baker, T. Doi, M. Maruo and Y. Sano
  • 雑誌名: Geochemical Journal 巻: 44 ページ: 477-487
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photochemical Formation of Hydroxyl Radicals in Tissue Extracts of the Coral Galaxea fascicularis. Photochemistry and Photobiology (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomihiko Higuchi, Hiroyuki Fujimura, Yuya Hitomi, Takemitsu Arakaki, Tamotsu Oomori and Yoshimi Suzuki
  • 雑誌名: Photochemistry and Photobiology 巻: 86 ページ: 1421-1426
  • DOI: DOI:10.1111/j.1751-1097.2010.00802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isotopic variation of molecular hydrogen in 20-375℃hydrothermal fluids as detected by a new analytical method (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Kawagucci, T. Toki, J. Ishibashi, K. Takai, M. Ito, T. Oomori, and T. Gamo
  • 雑誌名: J. of Geophysical Research
  • DOI: doi:10.29/2009JG001203
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impacts of booster biocides(Irgarol-1051 and diuron) on photosynthesis and calcification rate of coral Galaxea fascicular (2009)
  • 著者名/発表者名: Sheikh, M. A., Higuchi T., Imo, T, Fujimura H, Oomori, T
  • 雑誌名: Proceedings of the 11th Pacific Science Inter-Congress Tahiti, French Polynesia
  • URL: http://webistem.com/psi2009/output_directory/cd1/Data/articles/000296.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of cave atmosphere exchange by continuous monitoring of radon concentration (2009)
  • 著者名/発表者名: F. Moriyama, Y. Tahara, Y. Arakaki, M. Kinjo, T. Oomori and A. Tanahara
  • 雑誌名: J. Speleology 巻: 34 ページ: 30-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activities of antioxidant enzymes(SOD and CAT) in the coral, Galaxea fascicular is against increased hydrogen peroxide concentration in seawater (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Higuchi, H. Fujimura, T. Arakaki, T. Oomori
  • 雑誌名: Proceeding of the 11th International Coral Reef Symposium, Florida. ページ: 926-930
  • 査読あり
• [雑誌論文] U/Ca as a possible proxy of carbonate system in coral reef (2009)
  • 著者名/発表者名: Armid, A., Takaesu, Y., Fahmiati, T., Yoshida, S., Hanashiro, R., Fujimura H., Higuchi, T., Taira, E., Oomori, T.
  • 雑誌名: Proceeding of the 11th International Coral Reef Symposium, Florida ページ: 92-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contamination and impacts of new antifouling biocide Irgarol-1051 on subtropical coral reef waters (2009)
  • 著者名/発表者名: Sheikh, M. A., T. Higuchi ; H. Fujimura ; T. S. Imo ; T. Miyagi ; T. Oomori
  • 雑誌名: Int. J. Environ. Sci. Tech. 巻: 6(3) ページ: 353-358
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection and ecological threats of PSII herbicide diuron on coral reefs around the Ryukyu Archipelago (2009)
  • 著者名/発表者名: Sheikh, M. A., H. Fujimura, T. Miyagi, Y. Uechi, T. Yokota, S. Yasumura, T. Oomori
  • 雑誌名: Mar. Poll. Bull. 巻: 58 ページ: 1922-1952
  • DOI: doi:10.1016/j.marpolbul.2009.09.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Cell-free Proteins in the Nucleation of CaCO3 Crystals in Calcified Endoskeleton (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Azizur Rahman and Tamotsu Oomori
  • 雑誌名: World Academy of Science, Engineering and Technology(WASET) 巻: 56 ページ: 728-732
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro regulation of CaCO3 crystal growth by the highly acidic proteins of calcitic sclerites in soft coral (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Azizur Rahman and Tamotsu Oomori
  • 雑誌名: Sinularia polydactyla. Connective Tissue Research 巻: 50 ページ: 285-293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Protein-induced Calcium Carbonate Crystals in Soft Coral by Near-Field IR Micro spectroscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Azizur Rahman and Tamotsu Oomori
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 25 ページ: 153-155
  • 査読あり
• [雑誌論文] The synergistic effects of hydrogen peroxide and elevated seawater temperature on metabolic activities of the coral (2009)
  • 著者名/発表者名: Higuchi T., H. Fujimura, T. Arakaki and T. Oomori
  • 雑誌名: Marine Biology 巻: 156 ページ: 589-596
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effects of hydrogen peroxide on metabolism in the coral (2009)
  • 著者名/発表者名: Higuchi, T., H. Fujimura, H. Ikota, T. Arakaki and T. Oomori
  • 雑誌名: Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 巻: 370 ページ: 48-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aspartic acid-rich proteins in insoluble organic matrix play a key role in the growth of calcitic sclerites in alcyonarian coral (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Azizur Rahman and T. Oomori
  • 雑誌名: Chinese Journal of Biotechnology 巻: 24 ページ: 2127-2129
  • 査読あり
• [雑誌論文] Data report : Pb isotope composition of sediment from the eastern flank of Juan de Fuca Ridge (2008)
  • 著者名/発表者名: Takuroh Noguchi, Ryuichi Shinjo, and Tamotsu Oomori
  • 雑誌名: Proceedings of the Integrated Ocean Drilling Program 巻: 301 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and Function of New Proteins in Calcified Endoskeleton : a New Insight in the Calcification Mechanism of Soft Corals (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Azizur Rahman, Tamotsu Oomori
  • 雑誌名: OCEANS 2008(IEEE Xplore) 巻: 1-4 ページ: 2139-2145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Marin-shallow hydrothermal activity and mineralization at the Wakamiko crater in kagoshima bay (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Ishibashi, M. Nakaseama, M. Seguchi, T. Yamashita, S. Doi, T. Sakamoto, K. Kazuhiko, N. Shimada, T. Noguchi, T. Oomori, M. Kusakabe, T. Yamanaka
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 173 ページ: 84-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution of pesticides and bisphenol A in sediments collected from rivers adjacent to coral reefs (2008)
  • 著者名/発表者名: Yukio Kitada, Hodaka Kawahata, Atsushi Suzuki, Tamotsu Oomori
  • 雑誌名: Chemosphere 巻: 71 ページ: 2082-2090
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure, crystallization and mineral composition of sclerites in the alcyonarian coral (2008)
  • 著者名/発表者名: Azizur Rahman, Tamotsu Oomori
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth 巻: 310 ページ: 3528-3534
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous-flow Complete mixing system for assessing the effects of environmental factors on colony-level coral metabolism (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Fujimura, Tomihiko Higuchi, Kazuyo Shiroma, Takemitsu Arakaki, Asha Mansour Hamdun, Yoshikatsu Nakano, Tamotsu Oomori
  • 雑誌名: Journal of Biochemical and Biophysical Methods 巻: 70 ページ: 865-872
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distribution and possible impacts of organic pollutants on coral reef ecosystems around Okinawa Island (2008)
  • 著者名/発表者名: Imo, T. S., Sheikh, M. A., Sawano, K., Fujimura H. Oomori, T.
  • 雑誌名: Journal of Pacific Science 巻: Vol.62(No.3) ページ: 317-326
  • 査読あり
• [学会発表] Response of coral reef to global warming and ocean acidification and possible drastic change (2011)
  • 著者名/発表者名: Tamotsu Oomori
  • 学会等名: First International Symposium on Impacts & Vulnerability and Adaptation to Climate Change in Small Island Developing StatesStates(12-14 December, 2011 Zanzibar, Tanzania)
  • 発表場所: Zanzibar, Tanzania
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] エダコモンサンゴの微量金属元素の濃集による酵素活性と高水温耐性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐々木岳・石川惠・藤村弘行・樋口富彦・カサレトB. E.・鈴木款
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会第14回大会
  • 発表場所: 沖縄、那覇
  • 年月日: 2011-11-05
• [学会発表] LDOおよびマイクロチャンバーを用いた溶存酸素量現地観測の方法について・第2報～サンゴ礁上における有機物生産量の空間構造把握のために (2011)
  • 著者名/発表者名: 中井達郎・藤村弘行・佐々木岳・Beatriz Casareto・鈴木款
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会第14回大会
  • 発表場所: 沖縄、那覇
  • 年月日: 2011-11-05
• [学会発表] 瀬底島クンリ浜(瀬底ビーチ)礁池内におけるサンゴ群集変動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中野義勝・中井達郎・藤村弘行・樋口富彦・Agostini Sylvain・Casareto E・Beatriz・鈴木款
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会第14回大会
  • 発表場所: 沖縄、那覇
  • 年月日: 2011-11-05
• [学会発表] サンゴ礁の基礎生産量の再評価:サブ環境の相互連携 (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木款・カサレトベアトリス・アゴスティーニシルバン・田代翼・脇坂傑智・藤村弘行・中野義勝
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会第14回大会
  • 発表場所: 沖縄、那覇
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] 高水温下における造礁サンゴのペルオキシダーゼ系酵素活性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 樋口富彦・鈴木款・藤村弘行
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会第14回大会
  • 発表場所: 沖縄、那覇
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] 石垣島白保海域および轟川における農薬の分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤村弘行・兼城貴司・大森保・佐川鉄平・樋口富彦・カサレトB. E.・鈴木款
  • 学会等名: 日本サンゴ礁学会第14回大会
  • 発表場所: 沖縄、那覇
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] Boundary depth of aragonite saturation during 10 years around Okinawa and East China Sea (2011)
  • 著者名/発表者名: Baek, D-Y., H. Fujimura, T. Oomori, T. Higuchi, B. E. Casareto and Y. Suzuki
  • 学会等名: Goldschmidt 2011
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2011-08-17
• [学会発表] Prediction of coral reef calcification in Sesoko Island by ocean acidification (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujimrua, H., A. Aoyama, T. Oomori, T. Higudhi, B. E. Casareto and Y. Suzuki
  • 学会等名: Goldschmidt 2011
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2011-08-17
• [学会発表] Seasonal Distribution and Effects of Herbicides on Coral Reefs Around Okinawa, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Kaneshiro, A., H. Fujimura, T. Oomori, S. Gima, T. Higuchi, B. E. Casareto, Y. Suzuki and T. Sagawa
  • 学会等名: Goldschmidt 2011
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2011-08-16
• [学会発表] Stable isotope approach for feeding structure of mudskipper Periophthalmus argentilineatus at different habitats in Okinawa Islands, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawamura, R., H. Fujimura, R. Uemura, T. Higuchi, B. E. Casareto and Y. Suzuki
  • 学会等名: Goldschmidt 2011
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2011-08-16
• [学会発表] 指枝状サンゴPorites cylindrica(ユビエダハマサンゴ)を用いた水温指標の評価実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: Alrum Armid, 浅海竜司, Tandri Fahmiati, M. Ali Sheikh, 藤村弘行, 樋口富彦, 平良栄康, 新城竜一, 大森保
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 千葉、幕張
  • 年月日: 2011-05-26
• [図書] Herbicides-Environmental Impact Studies and anagement Approaches(published by InteQ) Chapter 5, Distribution and potential effects of antifouling PSII herbicide diuron on subtropical coral reefs (2012)
  • 著者名/発表者名: R. A. Fernamdez
  • 総ページ数: 83-94
  • 出版者: InteQ
• [産業財産権] 新規な炭酸水脱水酵素およびその分離精製方法 (2009)
  • 発明者名: Mdアジズールラーマン,大森保
  • 権利者名: 琉球大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2009-069644
  • 出願年月日: 2009-03-23