2015 Fiscal Year Annual Research Report
光学プランクトン観測システムによる動物プランクトン生産力の定量評価
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24248032
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山口 篤 北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 准教授 (50344495)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤森 康澄 北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 教授 (40261341)
今井 一郎 北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 特任教授 (80271013)
Lindsay Dhugal 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海底資源研究開発センター, 主任技術研究員 (80344282)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生物海洋学 / プランクトン / 自動計測 / 生産量 / バイオマス / 物質循環 / イメージング技法 / ビデオプランクトンレコーダー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H27年度は、研究代表者の山口が北海道大学附属練習船おしょろ丸の実習航海に乗船し（H27.5.8-19, 9.23-30）、西部北太平洋亜寒帯における動物プランクトンデータを取得した。この航海では新しい試みとして、大型動物プランクトンやマイクロネクトン等を層別に定量採集が出来るMOHTの斜行曳きによる採集も行った。これらMOHTの試料解析は、同時期に山口が受け入れ研究者をしていた、JSPS外国人特別研究員（欧米短期）のJose M. Landeira Sanchez博士に、十脚類の解析を依頼した。本研究に基づく研究成果として、H27年度には査読有り学術論文7報と、口頭及びポスター発表を14件行った。
これらの研究成果のうち、日本近海の北太平洋亜熱帯域から亜寒帯域、縁辺海としてオホーツク海、日本海および東シナ海にて、2011年6月～8月にかけて、採集された動物プランクトン試料を OPC による解析を行い、動物プランクトンのサイズ組成の空間変動を明らかにした研究が最も重要である。北太平洋の東経155度線では5月にも採集を行い、季節変動も評価した。各動物プランクトン試料の実測湿重量（X）とOPC測定によるバイオボリューム（Y）の間にはY=0.950Xの関係があり(p<0.0001)、両者の関係は1:1に極めて近かった。日本近海における動物プランクトンのサイズ組成は、北太平洋亜寒帯域～移行領域において、ESDが2-3 mmの大型カイアシ類 Neocalanus 属が優占することが大きな特徴であるが、その優占期間は 5 月のある一時期と短く、1～3 カ月後には彼らが深海に潜ることにより、NBSSの傾きが-1前後の、一般的な海洋生態系における動物プランクトンサイズ組成になることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H27年度は、当初予定していた野外での2航海に乗船・試料採集を行い、LOPCとVPRともに、各計測機器ごとに動物プランクトンの計測を行い、ESDと体長の関係式を得ることが出来た。これらの関係式は、撮影画像からバイオマスを推定する際に必要である。また各分類群の代謝量についても船上で飼育実験を行い、生産量と物質循環に係わる関係式を取得している。
本年度の研究の進捗状況を示す指標として、本研究の関連研究テーマを行っている大学院生や、山口が受け入れ研究者を務める研究員による、各種学会での受賞が挙げられる。本年度は、日本プランクトン学会学生優秀発表賞を大学院生が（H27.9.4）、国立極地研究所よりGRENE北極気候変動研究事業若手賞を、受け入れ研究員が受賞した（H28.3.4）。これらの内容は、本研究課題の達成度の高さを示すものである。
研究代表者の山口はまた、関連分野での海外研究者との交流も活発に進めており、H27.4.29には国際会議ISAR-4の途次、米国アラスカ大のRussell Hopcroft教授、ウッズホール海洋研究所のCarin Ashjian主任研究員と研究打ち合わせを行い、この打ち合わせに基づく内容で、H28.7.2-8.10に米国沿岸警備隊所属のCGCS Healyの調査航海を行うことが決定した。この航海ではVPRを主とする画像解析が行われ、日本からは研究代表者の山口と、研究分担者のLindsayが乗船する予定である。打ち合わせではまた、平成27年度 第8回 国際共同研究加速基金（国際共同研究強化）への応募内容についても協議を行い、この内容に基づく応募により、採択を収めることが出来た。
これら本研究課題に沿った各種学会での受賞や、国際的な研究ネットワークの構築は、本研究課題の高い達成度を示している。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究目的を達成するために、本研究課題には以下の4つのサブテーマを設けている。すなわち（１）北大おしょろ丸、JAMSTECみらいによる北太平洋亜寒帯域におけるLOPC観測、（２）同航海におけるVPR観測、（３）海外（北極海、地中海および南太平洋）におけるVPR観測、（４）次世代型生態系観測システムの構築に向けた成果発表、である。
この４つのサブテーマのうち、（１）では動物プランクトンの季節変化や水平分布についてある程度まとめ得たので、今後は植物プランクトンの時空間変動を、H26年度から導入した多波長励起蛍光光度計にて明らかにする予定である。（２）では取得画像データの解像度を上げられるように、廉価型made-in-JapanのVPR開発を進める。（３）では研究代表者の山口と、研究分担者のLindsayがCGCS Healyの北極海航海に乗船し、動物プランクトンの画像解析イメージング技法での第一人者である、米国アラスカ大のRussell Hopcroft教授と新規解析手法の開発を行う。サブテーマ（４）の次世代型生態系観測システムの構築に向けた成果発表では、本研究課題で行ってきた2つのシンポジウム（H25.3.25, 日本プランクトン学会主催、H26.11.15-19, 台湾国立東華大学主催）の内容を、国際学術雑誌での特集号出版を目指す。
本研究課題の将来展望として、本研究課題により確立される動物プランクトンのマッピング技術は、さまざまな海域や季節に応用することが可能なため、大洋～全球スケールでの動物プランクトン生産量推定ネットワークの構築が期待される。このゴールを見据えて、国際的な研究ネットワークの構築を行い、最終年度の研究を進める予定である。
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| Remarks |
大学研究室のHPにて研究成果を紹介
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