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2021 年度 実施状況報告書

海洋酸性化が東部北太平洋沿岸・沖合域の植物プランクトンへの鉄供給に及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0240
研究機関長崎大学

研究代表者

武田 重信  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (20334328)

研究分担者 近藤 能子  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (40722492)
堀井 幸子  国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 研究員 (50767879)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2023-03-31
キーワード海洋科学 / 植物プランクトン / 鉄 / 海洋酸性化 / 北太平洋
研究実績の概要

本研究では、海洋酸性化が植物プランクトン群集の鉄利用に及ぼす影響を、鉄が生物生産の主な制御要因となっている東部北太平洋の亜寒帯域、亜熱帯循環域、沿岸域において調べ、その効果を鉄と錯体を形成する有機配位子および腐植様物質等の海域特性と関係付けて解明することを目指している。今年度は、日本と米国の共同研究者による研究打合せを実施し、本研究で取り組む作業仮説に基づき、船上培養実験について、pHを8.1/7.6/7.1の3段階として光量は50-60%に統一するとともに暗条件での培養を追加することなど、具体的な実験操作条件と測定項目・頻度ならびに分担事項を決定した。
また、前年度に導入した電気化学分析装置を用い、有機配位子の中でも外洋中深層の鉄分布や陸域からの鉄輸送に強い影響を与えていると考えられている配位子である腐植物質に焦点を絞った分析法の立ち上げを行った。その手法を用い、過去の研究航海で得た北西太平洋深層水を測定したところ、過去に東部太平洋で報告された値と同等量の腐植物質が検出された。
さらに、北太平洋亜寒帯循環域でこれまでに得られたサンプルを用い、動物・植物プランクトンの組成分析を行ったところ、溶存鉄環境に対応してプランクトン群集構造が地理的に変動することを見出した。特に、鉄枯渇が著しい亜寒帯循環の東部海域では、西部海域と比較して、二次生産者の餌料源となるサイズのプランクトン群集への従属栄養者の寄与が大きいことが明らかになった。

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

日本と米国の共同研究者による研究打合せをオンライン会議により実施し、本研究で取り組む船上培養実験のデザインを確定させることができた。また、電気化学分析装置を立ち上げ、鉄と有機錯体を形成する海水中の腐植様物質の測定法を確立できたことから、今後、繰り返し測定による精度を確認する。さらに、類似海域における試料分析の結果から、次年度の航海で得られるデータを解釈する上で有益な知見も得られている。

今後の研究の推進方策

2022年6-7月の国際共同研究航海に参加し、東部北太平洋において船上培養実験と現場観測を実施するとともに、航海で得られたサンプル分析とデータ解析を進め、本研究で取り組む作業仮説を検証する。現場の鉄の生物利用能については、これまでの検討結果を踏まえ、光化学反応によるFe(II)生成についても評価する予定である。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス感染症拡大の影響により日本から米国へ渡航しての研究打合せが実施できず、オンライン会議で代替したことにより、外国旅費の支出がなくなったため、次年度使用額が生じた。次年度は、航海乗船のための米国渡航旅費、研究機材の輸送、サンプル分析等のために、当該年度の助成金と合わせて使用する計画である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件)

  • [国際共同研究] University of Maine/University of South Florida(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Maine/University of South Florida
  • [雑誌論文] 海洋学の10 年展望2021:大気海洋境界2021

    • 著者名/発表者名
      岩本 洋子, 相木 秀則, 磯口 治, 大林 由美子, 近藤 文義, 近藤 能子, 西岡 純
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 30 ページ: 199~225

    • DOI

      10.5928/kaiyou.30.5_199

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 海洋学の10 年展望2021:中緯度2021

    • 著者名/発表者名
      橋濱 史典, 纐纈 慎也, 近藤 能子, 佐々木 克徳, 杉本 周作, 高橋 一生, 長井 健容, 西岡 純, 林田 博士, 平井 惇也
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 30 ページ: 127~154

    • DOI

      10.5928/kaiyou.30.5_127

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A review: iron and nutrient supply in the subarctic Pacific and its impact on phytoplankton production2021

    • 著者名/発表者名
      Nishioka Jun、Obata Hajime、Hirawake Toru、Kondo Yoshiko、Yamashita Youhei、Misumi Kazuhiro、Yasuda Ichiro
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 77 ページ: 561~587

    • DOI

      10.1007/s10872-021-00606-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feeding Ecology of Three Euphausiid Species in the North Pacific Ocean Inferred From 18S V9 Metabarcoding and Stable Isotope Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Zhou Fanyu、Hirai Junya、Hamasaki Koji、Horii Sachiko、Tsuda Atsushi
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fmars.2021.756067

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 北太平洋亜寒帯HNLC海域における低次生産構造の東西変化2022

    • 著者名/発表者名
      堀井幸子, 高野永美子, 高橋一生, 西岡純, 近藤能子, 武田重信
    • 学会等名
      海洋生物シンポジウム2022
  • [学会発表] 北太平洋亜寒帯域表層の鉄の化学形態と生物利用能2021

    • 著者名/発表者名
      近藤能子, 山中紘輝, 砂原雄大, 西岡純, 小畑元, 武田重信
    • 学会等名
      日本海洋学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] 北太平洋亜熱帯循環域漂泳食物網における窒素・炭素安定同位体比の東西変化2021

    • 著者名/発表者名
      堀井幸子, 高橋一生, 福島慶太郎, 大西雄二, 木庭啓介, 古谷研
    • 学会等名
      2021年度水産海洋学会研究発表大会

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公開日: 2022-12-28  

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