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2022 年度 実施状況報告書

堆積物を用いた沿岸域の基礎生産者の時系列変化とその要因の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K04089
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

廣瀬 孝太郎  兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 准教授 (60596427)

研究分担者 松岡 數充  地方独立行政法人大阪市博物館機構(大阪市立美術館、大阪市立自然史博物館、大阪市立東洋陶磁美術館、大阪, 大阪市立自然史博物館, 外来研究員 (00047416)
中村 英人  北海道大学, 理学研究院, 助教 (00785123)
瀬戸 浩二  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 准教授 (60252897)
入月 俊明  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 教授 (60262937)
辻本 彰  島根大学, 学術研究院教育学系, 講師 (60570554)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード沿岸域 / 生態系 / 古環境 / 微化石 / バイオマーカー / 人為的環境改変 / 堆積物 / マルチプロキシ
研究実績の概要

2022年度は,これまでに掘削したSt.1および2地点におけるコアの分析・解析をすすめた結果,以下のことが明らかになった.
西暦1400年代から1900年代半ばにかけて貝形虫Spinileberis quadriaculeataやCytheromorpha acupunctataが増加した.これは,中海の湖底が相対的に酸化的な環境に遷移したことを示唆する.同時期に,TOC,TN,Sは全体として減少傾向にあった.この期間には,斐伊川の東流や飯梨川の河口位置の変化の影響が中海湖心部にも及んでいた可能性が高い.貝形虫とCNSの変化がそれぞれ,河川水流入の増加に伴う酸素供給の増加,および砕屑物の供給量の増加に伴う有機物の希釈効果であると考えると,水理環境の変化と矛盾しない.有孔虫に関しては,Ammonia beccariiとTrochammina hadaiが交互に優占しており,湖水循環の変化が示唆される.この変化は,堆積相における葉理の発達や,TOCとCNの一時的な減少に一致しているものの,現時点では明確な原因が分からない.西暦1800年以降の Cu,1900年以降のMo 濃度の急激な上昇が検出された.これには,それぞれの時期に行われた集水域での銅およびモリブデン鉱山の開発が影響したと考えられる.西暦1900年頃を境に,CNSや多くの重金属の濃度が急増,貝形虫の産出量や多様性が減少するとともに,有孔虫や珪藻の富栄養種が増加した.この急激な変化は,産業・生活排水による栄養塩の負荷と港湾建設などによる停滞性の悪化によって環境が大きく悪化したことを示唆する.その後西暦1960年代以降,多くのプロキシが中海の環境回復を示唆する.
加えて,中海の時空間的な環境変化を明らかにするため,St.3地点においてコアを採取し,湖底堆積物の層序学的な評価や処理・分析を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

これまでに採取した堆積物試料は,研究メンバーに配布され,それぞれの元で分析が進行中である.2022年度は,コロナ禍の影響でそれまで行えなかったSt.3における試料採取を行い,その分析を進めた.また,当初からの計画であった微化石やバイオマーカーに加え,メタゲノムを分析項目として加えたことでマルチプロキシー分析を,より充実した体制で行うことが可能となった.そのため,これらのデータを解析し,総括することをプロジェクトの到達点とすべく,1年間の研究期間延長を決定した.プロジェクト開始当初から,月に1度2時間程度オンラインミーティングを行い,データを最大限に活用して新規性の高い成果を得られるよう,情報の共有と議論を行っている.

今後の研究の推進方策

最終年度となる今年度は,申請時の計画全体をカバーしつつ,さらなる成果の獲得に向けて,データの解析と総括を行っていく.St.1が代表する中海南部の飯梨川からの影響に対して,St.2,St.3にそれぞれ西部の斐伊川・宍道湖とその集水域からの影響,および北部の境水道か らの外洋の影響,をそれぞれ評価し,時空間的な変化を評価する. 本研究は,マルチプロキシー的手法により水域システム変化を解析することを目的としている.当初からの計画であった微化石(珪藻,パリノモルフ,貝形虫,有孔虫),バイオマーカーに加え,基礎生産者,一次消費者,および魚類等の高次生態系を解析するための環境DNA分析を導入した.最終的には,これら各分析結果の空間的(地理的)変化とその関連について議論を行うことで,計画以上に具体的な水域生態系像を得ることができると考えている.それらは研究論文とともに,一般向けのシンポジウムや著作物として公表し,普及活動を行う.

次年度使用額が生じた理由

2022年度に予定していたAGUに参加できなかったため,より研究内容に親和的なINQUA(国際第四紀学会)に参加,セッション主催,研究成果の発表を行うことにした.また,2021年度までに予定していた試料の掘削が2022年に延期されたため,2023年度にも継続してその分析を行う必要があり,各分析用の試薬や消耗品を持ち越した.

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Lund University(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Lund University
  • [国際共同研究] Technical University of Denmark(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Technical University of Denmark
  • [国際共同研究] The University of Hong Kong(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      The University of Hong Kong
  • [雑誌論文] 3D morphological variability in foraminifera unravel environmental changes in the Baltic Sea entrance over the last 200 years.2023

    • 著者名/発表者名
      Choquel, C., Muter, D., Ni, S., Pirzamanbein, B., Charrieau, L. M., Hirose, K., Seto, Y., Schmiedt, G.& Filipsson, H. L.
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 11 ページ: 1-14

    • DOI

      10.3389/feart.2023.1120170

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Beppu Bay, Japan, as a candidate Global Boundaries Stratotype Section and Point for an Anthropocene series2022

    • 著者名/発表者名
      Kuwae, M., Finney, B. P.,.. Hirose, K., Suzuki, H. and Saito, Y.
    • 雑誌名

      Behavior of Radionuclides in the Environment

      巻: 20530196221135077 ページ: 1-38

    • DOI

      10.1177/20530196221135077

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Air Dose Rate in Fukushima Prefecture Measured during March 2011: The First Organized Measurement after Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident.2022

    • 著者名/発表者名
      Nanba, K., Yamaguchi, K., Shibasaki, N., Nagahashi, Y., Hirose, K., Kurosawa, T., Kimura, K., Takase, T., Shinoda, N., Tanaka, A., Ikuta, H., Oyama, D., Koyama, Y., Kawatsu, K., Takahashi T., and Kanazawa H.
    • 雑誌名

      Behavior of Radionuclides in the Environment

      巻: III ページ: 3-7

    • DOI

      10.1007/978-981-16-6799-2_1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Air Dose Rate in Fukushima Prefecture Measured during March 2011: The First Organized Measurement after Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident.2022

    • 著者名/発表者名
      Kuwae, M., Tsugeki, N. K., Amano, A., Agusa, T., Suzuki, Y., Tsutsumi, J., Tsutsumi, J., Leavit P. R and Hirose. K.
    • 雑誌名

      Anthropocene

      巻: 37 ページ: 100318

    • DOI

      10.1016/j.ancene.2021.100318

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] "Life Cycle Strategies of the Centric Diatoms in a Shallow Embayment Revealed by the Plankton Emergence Trap/Chamber (PET Chamber) Experiments"2022

    • 著者名/発表者名
      Ken-Ichiro Ishii, Kazumi Matsuoka, Ichiro Imai and Akira Ishikawa
    • 雑誌名

      Frontires in Marine Science

      巻: 9 ページ: 889633

    • DOI

      10.3389/fmars.2022.889633

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Records of environmental and ecological changes related to excavation in varve sediment from Lake Hiruga in central Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Seto, K., Katsuki, K., Tsujimoto, A., Kitagawa, J., Yamada, K
    • 雑誌名

      Journal of Paleolimnology,

      巻: 68 ページ: 329-343

    • DOI

      10.1007/s10933-022-00251-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 島根大学松江キャンパスにおける完新世の古環境-第22次発掘調査研究報告-2022

    • 著者名/発表者名
      川原範子・入月俊明・会下和宏・瀬戸浩二・齋藤文紀・香月興太・田中 智久・David L. Dettman
    • 雑誌名

      Laguna

      巻: 29 ページ: 115-132

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 堆積物のマルチプロキシ記録でみた中海の人為的環境変化2023

    • 著者名/発表者名
      廣瀬孝太郎・ 辻本 彰・青木 南・赤對紘彰・入月俊明・種市晟子・嶋池実果・瀬戸浩二
    • 学会等名
      学術情報機構 エスチュアリー研究センター第30回汽水域研究発表会汽水域研究会第 11回例会/汽水域合同研究発表会 2022
  • [学会発表] 中海における現生貝形虫―2002年と2021年の群集との比較―2023

    • 著者名/発表者名
      石垣 璃・入月俊明・瀬戸浩二・嶋池実果・辻本 彰
    • 学会等名
      島根大学エスチュアリー研究センター第30回汽水域研究発表会 汽水域研究会第11回例会 汽水域合同研究発表会
  • [学会発表] 中海・宍道湖の懸濁粒子および表層堆積物における藻類バイオマーカー組成の年間変動2022

    • 著者名/発表者名
      種市晟子・安藤卓人・中村英人・沢田健・廣瀬孝太郎
    • 学会等名
      第39回有機地球化学シンポジウム
  • [学会発表] 中海における水域環境変化とその駆動要因の解明2022

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 孝太郎
    • 学会等名
      第157回 汽水域懇談会 / 水圏生態系・古環境談話会 合同大会
  • [学会発表] Reconstruction of paleo-environment using the DNA metabarcoding on plankton: A case study in Lake Shinji, Japan.2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, Y.
    • 学会等名
      2nd EsReC-SKLEC-NIGLAS joint seminar on estuarine and paleoenvironmental research, online.
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 有孔虫群集に基づく中海における過去約600年間の古環境の変化2022

    • 著者名/発表者名
      嶋池 実果, 辻本 彰, 廣瀬 孝太郎, 瀬戸 浩二, 赤對 紘彰, 入月 俊明
    • 学会等名
      日本地質学会第129年学術大会
  • [学会発表] 小氷期以降の中海における貝形虫群集の時空分布2022

    • 著者名/発表者名
      入月俊明・川上遼平・赤對紘彰・山田 桂・廣瀬孝太郎・瀬戸浩二・野村律夫・河野重範
    • 学会等名
      日本古生物学会2022年年会
  • [図書] 人と自然のワンダーランドへ、ようこそ2023

    • 著者名/発表者名
      廣瀬孝太郎(分担執筆),兵庫県立人と自然の博物館(編)
    • 総ページ数
      284
    • 出版者
      神戸新聞総合出版センター
    • ISBN
      978-4-343-01189-3
  • [図書] 古生物学の百科事典2023

    • 著者名/発表者名
      仲村康秀(分担執筆),日本古生物学会・編
    • 総ページ数
      754
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      978-4621307588

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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