アイソスケープを用いた外洋性高次捕食者の回遊経路追跡手法の開発

开发利用等景观追踪中上层高阶捕食者迁徙路线的方法

• 批准号: 21H03579
• 负责人: 松林 順
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Fukui Prefectural University (2023)Fisheries Research and Education Agency (2021-2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03579/
• 关键词: アイソスケープ; 地理統計モデル; 回遊経路推定; 同位体; カツオ; 炭素安定同位体比; 窒素安定同位体比; Iso-logging; 同位体比; 高次捕食者; 回遊経路

同位体分析に基づく高度回遊性魚類の回遊経路推定手法を確立するため、西部太平洋の広範囲からカツオの炭素・窒素安定同位体比データを収集した。これまでの研究で当該海域の広範囲から様々な体サイズのカツオの同位体データを入手できていたが、南西諸島周辺海域および北緯5度以南の熱帯海域では、サンプル数が不足していた。このため、今年度はこれらの海域を対象として調査船を用いた採捕調査を実施し、それぞれの海域内の複数地点からカツオ稚魚のサンプルを入手した。これらの稚魚サンプルの炭素・窒素安定同位体比を測定し、これまでに入手したデータと合わせて、カツオの炭素・窒素安定同位体比を各個体の体長および捕獲地点・捕獲時点における生物地球化学データを用いて予測する地理統計モデルを構築した。解析の結果、カツオの炭素・窒素安定同位体比のばらつきを高精度で予測するモデルを構築することに成功した。得られたモデルの係数を西部太平洋の広範囲における生物地球化学データに代入することで、当該海域における炭素・窒素安定同位体比の時空間分布の予測地図（アイソスケープ）を構築した。昨年度までは、カツオの炭素・窒素安定同位体比から熱帯・亜熱帯・北太平洋の3海域のどこで栄養を摂取したかを判別するモデルにとどまっていたが、今年度新たに作成したアイソスケープを用いることで、カツオの回遊履歴を緯度経度1度以上の高解像度で予測できる可能性がある。さらに、本モデルでは体長の増加（栄養段階の上昇）に伴う同位体比の変化もモデル化できていることから、バルクの同位体分析のみでも成長による同位体比の変化をキャンセルしたうえで回遊経路を推定することが可能となった。

为了建立一种基于同位素分析的高度迁移鱼类迁移途径的方法，我们从西太平洋广泛地区的Bonito收集了碳氮稳定的同位素比数据。先前的研究已经能够获得Bonito的同位素数据，该数据来自该地区的各个区域，但在西南群岛和5°n以南的热带水域周围的水域中，样品不足。因此，今年，我们使用研究船对这些海洋地区进行了捕获调查，并从每个海洋地区的多个位置获得了少年Bonito鱼的样品。我们已经构建了一个地统计模型，该模型可以预测这些少年样品的碳氮稳定同位素比，并与到目前为止获得的数据结合使用，并使用每个人的身体长度和捕获位置和捕获时间的生物地球化学数据结合使用。分析的结果是，我们成功构建了一个模型，该模型可预测Bonito的碳氮稳定同位素比的变化，其精度很高。通过将所获得模型的系数取代到西太平洋地区的广泛区域中，这是海洋地区碳核稳定同位素比率的时空分布的预测图（Isoscape）。直到去年，该模型仅用于确定在热带，亚热带和北太平洋的Bonito碳氮稳定同位素比的何处，但通过使用今年新创建的Isoscape，可以在今年使用新创建的ISOSCAPE，可以在1度或更高纬度或更高纬度或更高纬度或更高纬度或更高层面上预测邦尼托迁移历史。此外，该模型还允许模型对同位素比的变化进行建模，并增加体长（营养阶段的增加），从而可以取消由于生长而导致的同位素比的变化，然后单独通过大量同位素分析来估算迁移路径。

项目成果

Using geostatistical analysis for simultaneous estimation of isoscapes and ontogenetic shifts in isotope ratios of highly migratory marine fish

使用地质统计分析同时估计高度洄游海洋鱼类同位素比率的等景观和个体发生变化

• DOI: 10.3389/fmars.2022.1049056
• 发表时间: 2022
• 期刊: Frontiers in Marine Science
• 影响因子: 3.7
• 作者: Matsubayashi Jun;Kimura Katsuya;Ohkouchi Naohiko;Ogawa Nanako O.;Ishikawa Naoto F.;Chikaraishi Yoshito;Tsuda Yuichi;Minami Hiroshi
• 通讯作者: Minami Hiroshi