Environmental DNA survey for estimating migratory fish distribution and evaluating impacts of river structures

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H03623
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Conservation of biological resources
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Araki Hitoshi 北海道大学, 農学研究院, 教授 (20707129)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福島 路生 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 主任研究員 (10291048)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 環境DNA / 希少種 / 外来種 / 生物分布 / 河川工作物

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed environmental DNA detection systems for understanding distribution and movement of migratory fish species and evaluating impacts of river structures on them. We found that hidden distributions of endangered Sakhalin taimen and Shishamo smelt and their migratory patterns, as well as Hokkaido-wide distributions of >50 freshwater and anadromous fish species including invasive fish species. Together with estimations of environmental parameters, our results suggested that dams and weirs cause local extinctions of salmonid species and that development of fish ladder had positive effects on fish migration.

Free Research Field

保全遺伝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は環境DNAという新しい技術を用いることで、広域・多河川における複数種の魚類の分布や生態を短期間で科学的かつ網羅的に把握できる可能性を示した。これらの生物の中には絶滅危惧種や希少種のほか、ニジマスやブラウントラウトといった侵略的外来種も含まれており、今後これらの生物の実態をより正確かつ迅速に把握できるモニタリングシステムの構築が可能となることが示唆された。また河川工作物の改良計画時にも有用な生態学的情報を提供する手法として発展が期待される。