A01　新海洋区系

海洋物理構造からの新海洋区系と流動

研究者数： 3名

研究代表者	伊藤幸彦	東京大学大気海洋研究所・准教授
研究分担者	纐纈慎也	独立行政法人海洋研究開発機構地球環境変動領域・研究員
研究分担者	奥西武	国立研究開発法人水産研究・教育機構中央水産研究所・研究員

本研究は「モード水形成、中規模渦等の海洋物理過程が生物・化学過程を励起し、その分布域が新しい区系として明瞭に区分される」という作業仮説を検証するために、全球の既往データ解析、北太平洋での海盆規模の現場観測、生態系モデルの3点から研究を実施する。現場観測、リモートセンシング、生態系モデルの3アプローチが整合する空間解像度の把握に重点を置く。まず、衛星海面高度とArgoフロートデータより全球のモード水・中規模渦の分布と構造特性を解明する。次に、それらが存在する海域で現場観測を行い、鉛直混合強度の空間分布やモード水の水塊構造、変質過程を明らかにする。さらに、これらの結果から得られた新たな区系を衛星海色データや現場観測データによる低次生産モデルと合わせ、新区系の特異性を実証する。これに加え、浮魚の回遊モデルを結合した海洋生態系モデルを広域的海洋物理場上で駆動することにより、区系の特性が高次生態系にまで及ぼす影響を評価する。

海洋生元素地理の高精度観測からの新海洋区系

研究者数： 5名

研究代表者	齊藤宏明	東京大学大気海洋研究所・准教授
研究分担者	石井雅男	気象庁気象研究所地球化学研究部・室長
研究分担者	山下洋平	北海道大学地球環境科学研究院・准教授
研究分担者	橋濱史典	東京海洋大学海洋科学部・助教
連携研究者	竹村俊彦	九州大学応用力学研究所・准教授

本研究課題は、生元素の高精度高解像度分布様式を最新の測定手法により把握することで、生元素地理を基盤とした新海洋区系を確立することを目的とする。高頻度二酸化炭素分圧測定、栄養塩の高精度連続観測、現場蛍光計や三次元励起蛍光光度計による溶存有機物の量的・質的評価等の最新の観測手法を現場観測に投入し、生物生産や生態系構造に影響を与える物質を高水平解像度で測定する。これらの結果を、過去5〜10年間に分担者らによって収集された高精度データと組み合わせて、観測線のデータを面および3次元に広げる。さらに、リモートセンシングと数値モデルにより得られるダストフラックスを組み合わせて、陸域から外洋域への生元素供給とその影響を明らかにする。他課題より得られる物理構造や生物地理の知見と合わせて、物質循環機能を基にした、まったく新しい海洋像を提供する。

分子生物地理からの新海洋区系

研究者数： 3名

研究代表者	津田敦	東京大学大気海洋研究所・教授
研究分担者	鈴木光次	北海道大学大学院地球環境科学研究院・准教授
研究分担者	浜崎恒二	東京大学大気海洋研究所・准教授
連携研究者	平井　惇也	国立研究開発法人水産研究・教育機構中央水産研究所・学振特別研究員

本課題においては、海洋において普遍的に分布し量的にも卓越し、海洋の物質循環をも駆動している生物群である植物プランクトン、細菌、動物プランクトンの遺伝的多様性に関して次世代シークエンス技術を用いて全球・海盆スケールで評価する。解析法およびデータ管理は基本的に標準的なメタゲノム解析手法に準拠する。細菌群集は遺伝子の出現頻度をもとに希少種と優占種を特定するとともに、鍵種を特定する。植物プランクトン群集は真核生物を中心に、主に機能遺伝子の地理的な差異や分化を解析する。動物プランクトンはカイアシ類を対象に、形態形質によらない遺伝情報による種判別を行い、分布域や分布深度、群集多様性等を明らかにする。このように、今までは試みられなかった海盆・全球スケールでの種網羅的な生物地理学的な解析から、海洋生物群集構造から新しい海洋区系を提案し、海洋物理や海洋化学から提案される区系と比較・統合することを目指す。この解析によって、変化する地球環境の中で、現在の動・植物プランクトン群集構造を歴史に残すとともに、海洋生物群集の地理分布の一般法則性を解明し、さらに、今後の地球環境変動がもたらす海洋生物群集構造の変化と、それにともなう漁業や物質循環の変化を予測する。

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