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2023 年度 実績報告書

多重ストレスを視野に入れたサンゴへの陸域負荷研究の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 22K14943
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

飯島 真理子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 研究員 (20915483)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
キーワードサンゴ / 蓄積型栄養塩 / 底質
研究実績の概要

本課題は,申請者がこれまでに明らかにしたサンゴ稚ポリプの骨格形成をリン酸塩が直接阻害すること,石灰質の底質にリン酸塩が吸着し,蓄積している蓄積型栄養塩という知見を元に,「陸域負荷がサンゴの生育に及ぼす影響の実態解明」を目的とし,1)蓄積型栄養塩をはじめとする陸域負荷のより詳細な実態解明,2)底質に含まれる稚サンゴに対して急性毒性を有する物質の探索,3)リン酸塩が稚サンゴの骨格形成に及ぼす影響の分子機構の解明などの分析の3課題を実施した。
沖縄県の南部沿岸域や石垣島近海の石西礁湖等さまざまな沿岸域で採取した石灰質の底質の蓄積型栄養塩の測定を行い,地下水や河川など陸域負荷の大きい地点で非常に高濃度のリン酸塩が吸着していることが明らかになった。陸域負荷の大きいこれらの地点の底質共存下でサンゴ稚ポリプを飼育すると,骨格形成が阻害されるだけでなく生残率も低下した。生残率が大きく低下した地点の底質には重金属が多く吸着しており,これらがサンゴの生残率に影響を及ぼしたと推定される。また蓄積型栄養塩は藻類には正の相関関係が,サンゴの白化とは負の相関が見られた。遺伝子実験により石灰化関連遺伝子を含める多くの遺伝子においてリン酸塩負荷により低下傾向になることが明らかになった。低濃度のリン酸塩負荷では形態的な影響は観察されにくいが,遺伝子の発現量に変化が見られた。
本課題においてリン酸塩によるサンゴ稚ポリプへの影響として形態的な影響と遺伝子レベルでの影響が確認された。リン酸塩や重金属等の陸域負荷物質が影響を及ぼす閾値の算出により陸域からの流入許容量の把握につながる。
本課題は沿岸域の陸域負荷のサンゴ礁生態系への実態を解明しサンゴ礁を保全するとともに,持続可能な地下水利用法を構築する上で欠かせない知見をもたらし,持続可能な社会システム構築の一助となるであろう。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Metagenomic analysis of the microbial communities and associated network of nitrogen metabolism genes in the Ryukyu limestone aquifer2024

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Rio、Yasumoto Ko、Mizusawa Nanami、Iijima Mariko、Yasumoto-Hirose Mina、Iguchi Akira、Hermawan Oktanius Richard、Hosono Takahiro、Takada Ryogo、Song Ke-Han、Shinjo Ryuichi、Watabe Shugo、Yasumoto Jun
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-024-54614-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effective use of farmland soil samples for N and O isotopic source fingerprinting of groundwater nitrate contamination in the subsurface dammed limestone aquifer, Southern Okinawa Island, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Hermawan Oktanius Richard、Hosono Takahiro、Yasumoto Jun、Yasumoto Ko、Song Ke-Han、Maruyama Rio、Iijima Mariko、Yasumoto-Hirose Mina、Takada Ryogo、Hijikawa Kento、Shinjo Ryuichi
    • 雑誌名

      Journal of Hydrology

      巻: 619 ページ: 129364~129364

    • DOI

      10.1016/j.jhydrol.2023.129364

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Impact of Phosphate on Coral Skeletons and Introduction of Accumulated Phosphate as a Land-Based Stress Indicator2023

    • 著者名/発表者名
      飯島真理子
    • 学会等名
      13th Asia Pacific Marine Biotechnology Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] リン酸塩のサンゴ骨格阻害機構の解明と新たな陸域負荷指標となる蓄積型リンの提唱2023

    • 著者名/発表者名
      飯島真理子
    • 学会等名
      第23回マリンバイオテクノロジー学会大会
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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