【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】24310007 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

生物生産 / 海洋生態 / プランクトン / 環境変動 / 地球化学 / 環境動態 / 地球生物化学

【研究成果の概要】

海洋における動物プランクトンの生産（二次生産速度）は、魚類生産や、生物ポンプによる炭素輸送に大きな影響を与える。このため動物プランクトンの成長、再生産について多くの研究が行われ知見が蓄積されてきた。一方で、現場の個体群動態を支配し、魚類生産や物質循環に直接寄与しているはずの自然死亡についての研究は極めて乏しく、とくに捕食以外の要因で死亡する個体が物質循環に果たす役割にいては不明な点が多い。本研究は親潮黒潮混合域に時として高密度で出現する浮遊性被嚢類ウミタル類および沿岸性カイアシ類の非捕食死亡要因とその生態系における重要性を評価した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】21310019 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋生態系 / 食物網 / 物質循環 / プランクトン / 生活史 / 餌料環境 / 海洋生態 / 環境変動 / 水産学 / 地球化学 / 地球科学

【研究成果の概要】

前年度末から収集していた現場における非捕食死個体推定のための生化学試料(核酸比・酸化ストレスマーカー)が、東日本大震災に伴う停電により全て溶け、腐敗し分析不能となってしまったため従来計画していた親潮海域の現場観測・実験的手法から、過去試料の分析に重点を置いて解析を行った。親潮域ではカイアシ類Eucalanus雌親の餌料摂取履歴が生み出された幼体の死亡率に間接的に影響することを明らかにした。これは珪藻餌料摂取量に正比例して増加することが明らかとなったが、高度不飽和脂肪酸やリン脂質を十分に蓄積しでいる雌親から生み出された幼体では影響が少ない事が明らかとなった。また昨年度行ったポストブルーム期航海の試料解析を行い、初夏の動物プランクトン群集の餌環境と摂餌圧の解析を進めた結果、この時期のカイアシ類群集の主要餌料として繊毛虫等の微少動物プランクトンに加え、クリプト藻が重要である事が明らかとなった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2009 - 2012

【配分額】17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)

【研究分野】分析化学

【研究領域課題番号】21350042 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

環境分析 / 分析化学 / 海洋科学 / 地球化学 / 重元素安定同位体 / 海洋生態 / HR-ICP-MS / モリブデン / 銅 / タングステン / MC-ICP-MS

【研究成果の概要】

重元素安定同位体比は,海洋化学の新しい武器として注目されている.本研究では,太平洋,南極海,大西洋から得られた海水試料を分析し,溶存態モリブデン同位体比が世界海洋で均一であることを実証した.海水中溶存態銅の安定同位体比精密測定法を確立した.さらに,堆積物中モリブデン,タングステンの安定同位体比精密測定法の最適化を行った.これら同位体比は,生物地球化学循環のトレーサー,古海洋研究の手掛かりとして期待される.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2009 - 2011

【配分額】19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】20310006 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋科学 / 海洋生態 / 地球化学 / 環境変動 / 炭素循環 / 生物ケイ酸 / 珪藻 / 植物プランクトン

【研究成果の概要】

海洋表層における生物地球化学的な炭素循環が、有光層へのケイ素の移出入とどのようにカップリングしているのかについて、西部北太平洋亜寒帯域と東シナ海を主な対象海域として研究を行った。その結果、鉄や亜鉛などの微量元素の動態がケイ藻群集による粒子状有機炭素と生物ケイ酸の生産ならびに下層への移出と密接に係わっていること、優占する珪藻種の違いがそれらの過程に大きく影響することが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2011

【配分額】18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)

【研究分野】水産学一般

【研究領域課題番号】18688011 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋生態 / 環境変動 / 水産学 / 地球科学 / プランクトン / 生物生産 / 地球化学

【研究成果の概要】

親潮域の動物プランクトンの多くは春季珪藻ブルームに依存して再生産・成長するが、餌環境変動が動物プランクトン個体群に与える影響の詳細は不明である。本研究はカイアシ類Eucalanus bungiiの休眠覚醒・産卵・卵孵化に体内蓄積脂質の代謝と摂餌による珪藻由来の必須脂肪酸摂取が重要な要因であることを示し、珪藻ブルームのタイミングと規模が本種の再生産の鍵を握っていることを示した。

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】28,080千円 (直接経費: 21,600千円、間接経費: 6,480千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】17310005 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球科学 / 海洋生態 / ケイ素 / 珪藻 / 安定同位体 / 質量分析 / 生物ケイ酸 / 植物プランクトン / ケイ藻 / 地球化学 / ケイ酸

【研究成果の概要】

ケイ素安定同位体を用いて海洋表層での珪藻類による生物ケイ酸(珪藻殻)の生産速度と珪藻殻からのケイ酸溶解速度を測定する手法を開発し、西部北太平洋亜寒帯域の表層における生物ケイ酸の生産と溶解のバランスについて研究を行った。
ケイ素安定同位体比の測定法として二重収束型誘導結合プラズマ質量分析計の適用について検討した結果、バックグラウンド補正を適切に行うことにより、従来用いられていた負イオン表面電離型質量分析法と同程度以上の測定精度が得られることが明らかになり、簡便な前処理のみでケイ素同位体比を測定する手法として確立した。
春季に珪藻類の顕著なブルームが出現する北海道東沖親潮・混合域において有光層内の珪藻群集によるケイ酸取り込みと生物ケイ酸溶解速度を測定した結果、ブルーム終焉後は珪藻による生物ケイ酸の水柱あたりの生産に比べて溶解が上回っており、溶解した溶存ケイ酸が珪藻の増殖に寄与していると考えられた。
西部北太平洋亜寒帯海域でネット採集した現場の珪藻群集のケイ酸殻を用いた溶解実験を行い、種組成によって溶解速度に違いが認められること、溶解速度の違いから珪藻殻を溶解しやすい部位と溶解しにくい部位に分けて考えることが適切であること、溶解途中における殻構造の形態的変化の種による違いが珪藻殻の表面積:体積比の変化を生み出して溶解速度を決める一因になっている可能性を示した。
これらの結果から海洋表層におけるケイ素の循環を見積もったところ、珪藻によって生産された生物ケイ酸の大部分が表層で溶解し再循環していると推測されたが、実際には深層水中にも溶解途中の珪藻殻が観察されたことから、糞粒など珪藻殻を溶解から保護した状態で表層から深層に輸送する過程の寄与も無視できないと考えられた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【配分額】16,350千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 750千円)