小型浮魚類の魚種交替現象は海洋物理構造の変化に伴う、生態系遷移現象であることが示唆されている。海洋物理構造の変化に起因する低次生態系構造の応答、すなわち浮魚類の初期餌料であるプランクトンの生物量・生産量・群集構造の変化は生態系遷移を説明する上で重要な課程であるが、その理解は乏しく、魚種交替現象の予測にとっての重大な障壁となっている。本中課題ではマイワシ、カタクチイワシ、サバ類の加入量決定の場となっていると考えられる黒潮続流域とその周辺海域を研究対象として、過去試料・データの解析、現場観測、飼育実験等の手法を駆使し、物理環境変化に伴う低次生態系構造の変動機構を定量的に評価することを目的とする。
最終目標
 黒潮続流域とその周辺海域の物理環境変化が低次生態系構造に与える影響を、栄養塩供給・植物プランクトン生産の面から捉えるボトムアップ制御、その結果生じる上位栄養段階種が生態系に与える作用(トップダウン制御)の両面から検討し、調査船観測、室内実験、過去の試料解析と併せて物理構造変化に伴う生態系変動機構の解明を目標とする。また研究期間を通じて3系課題の観測、飼育計画に有用な情報を提供すること、また4系生態系モデルに必要とされるパラメータを提供して、魚種交替の予測・利用技術の開発に資する。
研究内容
 研究対象海域となる黒潮続流域周辺は通常、貧栄養海域として知られ、魚類生産の基盤となる珪藻類などの大型植物プランクトンを起点とした生食連鎖が成立しにくい環境として認識されてきた。しかしながら、この海域の栄養塩供給は定常的ではなく、物理環境変化に伴って一時的に珪藻の増殖に十分な量の栄養塩が供給される場合があることが近年の観測によって明らかになってきた。本中課題では、まず1系で明らかにされる黒潮続流域と、その周辺海域の物理環境変化によって引き起こされる栄養塩供給機構の時空間的変動(A201)とこれに伴う植物プランクトンによる一次生産構造の変化と応答過程(A202)を明らかにする。一次生産構造の変化はこれを摂食する動物プランクトンの群集構造・生産性に影響を与え、結果として浮魚類餌料環境に影響を与えると考えられる。本中課題では、いずれも浮魚類の初期餌料として重要性が高いが、それぞれが異なる摂食生態を示す二つの動物群、すなわちピコ/ナノサイズの小型植物プランクトン食者として尾虫類等のゼラチナス動物プランクトン(A203)を、ナノ/マイクロサイズの大型植物プランクトン食者としてカイアシ類(A205)を研究対象とし、その分布、増殖、摂餌特性を調査船観測、室内実験、過去の試料解析により解析し群集の遷移機構を推定する。さらにカイアシ類については、そのサイズ組成が初期餌料としての有効性と密接に関連していると予想されるため、画像計測システムを用いた大量の過去試料の解析を行う(A204)。これらの解析によって明らかにされる主要群集構成種とその生物的特性、さらには3系の研究により明らかにされる浮魚類の分布・成長・摂餌特性の知見を総合し、浮魚類加入機構と初期餌料環境との関連性について検討すると同時に、生態系モデルに必要とされるパラメータを提供し、物理構造変化に伴う低次生態系変動機構の解明を目指す。
2系 環境変動に伴う低次生態系構造変化機構の解明
研究目的