2010 Fiscal Year Annual Research Report
複合ストレスの包括的評価・予測とサンゴ礁生態系応答モデル解析
| Project Area | Coral Reef Science for Symbiosis and Coexistence of Human and Ecosystem under Combined Stresses |
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| Project/Area Number |
20121007
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
灘岡 和夫 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (70164481)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮島 利宏 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (20311631)
渡邉 敦 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教 (00378001)
中野 義勝 琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 技術専門職員 (40457669)
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| Keywords | サンゴ礁 / 複合ストレス / 生態系モデル / 物質循環 / ストレス制御 / 炭酸系動態 / 数値シミュレーション / 非線形応答過程 |
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| Research Abstract |
炭酸系動態・物質循環に関するモデル化を進めるため,多地点で同時に24時間採水を実施し,空間的構造についての特徴把握を行った.また出水イベントに伴って微細土壌(赤土)粒子や栄養塩類,有機物等がサンゴ礁海域に流入した際に,サンゴ礁内でどのような炭酸系動態・物質循環の過渡的応答を示すかについて現地観測を実施し,かつモデルによる再現実験を行った.複合ストレス要因のうち,未解明な点が多い地下水経由の淡水・栄養塩負荷について観測およびモデル化を行い,モデルにより観測された流出パターンを概ね再現することに成功した.また,越境汚染ストレス要因として,サンゴ礁生態系への降雨による大気由来窒素負荷量の季節変動について調査し,冬季から春季にかけて著しく高い窒素栄養塩濃度をもつ降雨がしばしば見られることを明らかにした.さらに,様々な人為的な環境負荷の発生過程の定量的評価に関わる地域コミュニティーの社会・経済的な調査を沖縄本島と八重山地域において実施した.一方,複合ストレス下でのサンゴの生物的・化学的応答素過程に関する知見を得るために,海水流動の効果を再現可能な新型チャンバー(小型と大型)を作成し,サンゴ礁海域での性能試験をA02班・C01班と合同で実施した.また,サンゴ礁生態系応答モデル構築に関する基礎的な検討として,サンゴと共生褐虫藻のアミノ酸分子種別窒素同位体比を用いて窒素代謝を調べ,地下水等による人為的窒素負荷ストレスの高い環境ではサンゴの人為起源窒素に対する依存性が高まるだけでなく,プランクトンの捕食による従属栄養的な窒素の獲得が活性化することを明らかにした.このことは人為起源窒素負荷が生態系の構造を質的に変化させていることを示唆している.また共生関係における窒素利用の在り方について新たな基礎的知見を得た.
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