太平洋亜熱帯窒素固定海域が水産資源生産に果たす役割の定量的解明

太平洋亚热带固氮区在渔业资源生产中的作用的定量阐明

• 批准号: 16J06708
• 负责人: 堀井 幸子
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J06708/
• 关键词: 窒素安定同位体比; 窒素固定; 太平洋; 一次生産; 魚類生産; 生食連鎖; 安定同位体比; 窒素; 水産重要魚種; 安定同位体地図

これまで得られた観測結果より、太平洋亜熱帯外洋域において、懸濁態粒子の窒素安定同位体比は基本的には一次生産への窒素固定の寄与を示すと考えられたものの、西部北太平洋ではこの関係は明らかではなかった。そこで大陸から大気を通し供給される窒素化合物による影響を、安定同位体比データに加え、乱流やエアロゾルの観測データを用いて評価したところ、大気からの窒素化合物が安定同位体比に及ぼす影響は小さいと考えられた。このことから、西部北太平洋の窒素循環においては、更なる検証が必要であると考えられた。さらに太平洋中西部を対象に、これまでに作成した懸濁態粒子の窒素安定同位体分布地図と、延縄漁獲統計データを用い、窒素供給過程が異なる海域間でのマグロ類の漁獲効率を比較した。その結果、窒素供給量や供給過程が異なる海域間で、努力量あたりの延縄漁獲量（CPUE）は大きくは変わらず、そのため一次生産あたりのCPUEは貧栄養かつ一次生産が低い亜熱帯域において、赤道湧昇域および移行域と比較して高いことが示された。このことから亜熱帯域では、窒素源の違い（窒素固定ないしは深層の硝酸塩）にかかわらず、一次生産が低いのに対して水産重要魚種の生産に果たす役割が相対的に大きいことが示された。さらに、延縄対象魚種のうち、メバチおよびビンナガのCPUEの地理分布は、表面水温やクロロフィル濃度以外にも、懸濁態粒子の窒素同位体比ともそれぞれ正および負の重相関を示した。このことから、メバチは窒素固定が優勢な海域への依存度が低い一方、ビンナガでは高いことが示された。また、このビンナガのCPUEは北半球と比較し南半球の窒素同位体比が低い海域で高かったことから、窒素固定が盛んな海域はビンナガの生産を支えているものの、その寄与の大きさや果たす役割は多様であることが明らかとなった。

综合目前的观测结果，认为在太平洋副热带公海区，悬浮颗粒物氮稳定同位素比值基本反映了固氮对初级生产的贡献，但在北太平洋西部，这种关系并不清楚。因此，我们利用稳定同位素比数据以及湍流和气溶胶观测数据评估了大陆通过大气供应的氮化合物的影响，发现大气中的氮化合物对稳定同位素比的影响很小。 。这表明有必要进一步验证北太平洋西部的氮循环。此外，我们利用迄今为止创建的悬浮颗粒氮稳定同位素分布图和中西太平洋延绳钓统计数据，比较了不同氮供应过程的地区金枪鱼的捕捞效率。结果，在不同氮供应量和供应过程的海洋之间，延绳钓每次努力捕获量（CPUE）没有显着差异，因此，每次初级生产的 CPUE 与上升流区域和过渡区。这表明，在亚热带地区，初级生产力较低，但无论氮源如何（固氮或深层硝酸盐），在重要鱼类的生产中发挥着相对较大的作用。此外，在延绳钓目标鱼类中，大眼鱼和长鳍金枪鱼CPUE的地理分布分别与悬浮颗粒的氮同位素比、地表水温和叶绿素浓度呈多重正相关和负相关。这表明大眼鱼对固氮占主导地位的区域的依赖程度较低，而长鳍金枪鱼则更加依赖。此外，南半球氮同位素比值较低的海域长鳍金枪鱼的CPUE高于北半球。虽然固氮作用活跃的海域支持长鳍金枪鱼的生产，但其贡献大小和所起的作用尚不清楚很明显，存在很多多样性。

项目成果

Characteristics of food chain structure of the North Pacific pelagic ecosystems inferred from profiles of carbon and nitrogen stable isotopes.

从碳氮稳定同位素谱推断北太平洋中上层生态系统食物链结构特征。

• 发表时间: 2016
• 作者: 2.Yonezaki;S.;Y. Kato;M. Sakai;Y. Kanaji;S. Horii;K. Takahashi
• 通讯作者: K. Takahashi

北太平洋亜寒帯域表層における窒素および炭素安定同位体比の変動要因

北太平洋亚北极表层氮碳稳定同位素比值变化的影响因素

• 发表时间: 2018
• 作者: Horii;S.;K. Takahashi;T. Shiozaki;F. Hashihama;& K. Furuya;Shuhei M. Yoshida and Masahito Ueda;岡戸創・塩崎拓平・佐藤光秀・堀井幸子・山口珠葉・佐藤拓哉・高橋一生・濵崎恒二・武田典子・杉山貴紀・加藤遥・安井沙織・神田穣太・橋濱史典;佐藤智岳・吉田哲・根本裕史・横山剛・福田琢・中島志郎・原田泰教・山部能宣・水谷香奈・吉村誠・則武海源・菅原研州・佐々木大樹・乾龍仁・中西随功・ロバート・F・ローズ・伊藤真宏・新井俊一他;吉田真悟・八木洋憲・木南章;堀井幸子・高橋一生
• 通讯作者: 堀井幸子・高橋一生

安定同位体地図を用いた太平洋の窒素固定優勢海域の推定

利用稳定同位素图估算太平洋固氮优势区域

• 发表时间: 2017
• 作者: Ken FURUYA;Sachiko HORII;Takuhei SHIOZAKI;Fuminori HASHIHAMA;Kazutaka TAKAHASHI;吉田真悟;Tomoaki Shinoda;吉田真悟;Shuhei M. Yoshida;堀井幸子・高橋一生・塩崎拓平・山口珠葉・谷田巌・加藤慶樹・黒木洋明・古谷 研
• 通讯作者: 堀井幸子・高橋一生・塩崎拓平・山口珠葉・谷田巌・加藤慶樹・黒木洋明・古谷 研

Nitrogen isotope landscape in primary producers in the Pacific Ocean

太平洋初级生产者的氮同位素景观

• 发表时间: 2018
• 作者: Sachiko Horii;Kazutaka Takahashi;Takuhei Shiozaki;Iwao Tanita;Yoshiki Kato;Taketoshi Kodama;Tsuneo Ono;Hiroaki Kurogi and Ken Furuya
• 通讯作者: Hiroaki Kurogi and Ken Furuya

北太平洋亜熱帯域における Prochlorococcus の ウレアーゼ遺伝子発現

北太平洋亚热带原绿球藻脲酶基因的表达

• 发表时间: 2019
• 作者: Horii;S.;K. Takahashi;T. Shiozaki;F. Hashihama;& K. Furuya;Shuhei M. Yoshida and Masahito Ueda;岡戸創・塩崎拓平・佐藤光秀・堀井幸子・山口珠葉・佐藤拓哉・高橋一生・濵崎恒二・武田典子・杉山貴紀・加藤遥・安井沙織・神田穣太・橋濱史典
• 通讯作者: 岡戸創・塩崎拓平・佐藤光秀・堀井幸子・山口珠葉・佐藤拓哉・高橋一生・濵崎恒二・武田典子・杉山貴紀・加藤遥・安井沙織・神田穣太・橋濱史典