現場観測班
現場観測班 成果報告２
研究分担者：JAMSTEC 木元克典 技術研究副主幹
1. 研究方法
北極海ノースウィンド深海平原（NAP）に設置されたセジメントトラップで回収された沈降粒子中の炭酸塩骨格を持つ動物プランクトン（介形虫、二枚貝、浮遊性有孔虫および翼足類）の群集変化を明らかにする。また、これら炭酸塩骨格の動物プランクトンについて、マイクロフォーカスX線CTスキャナによる精密骨格密度測定を行ない、炭酸塩粒子の天然環境下での影響を評価する。
2. 研究経過
2010年および2011年に回収したセジメントトラップ（NAT10t, 11t） 試料について、炭酸塩殻動物プランクトンの群集解析を行なった。本海域に産出する石灰質動物プランクトンは、2年間を通して介形虫、翼足類、浮遊性有孔虫、二枚貝（ベリジャー幼生）の4種類のみであった。これら4種の炭酸塩殻動物プランクトンの年間を通した産出には、極めて明瞭な季節性があることが明らかとなった。すなわち、海氷面が開いている時期には浮遊性有孔虫と二枚貝が優先するのに対し、海氷が覆っている時期には介形虫と翼足類のみがみられた。このことは、浮遊性有孔虫と二枚貝の幼生は夏期に北極海に流入する太平洋水より供給されていることを示唆する。これは2012年にベーリング海峡より採取されたプランクトンネットの結果では、二枚貝と浮遊性有孔虫のフラックスがもっとも高かったことからも支持される。一方で、海氷が水面を覆っていても、遊泳能力を持つ介形虫と翼足類は海氷の下で生息していることが明らかとなった。
また2010年に回収されたセジメントトラップにより回収された試料において、翼足類の骨格に顕著な溶解／保存現象が観察された。2009年11月から2010年1月にかけて、炭酸塩粒子の保存が極端に悪くなる現象が観察された。炭酸カルシウムの飽和度（Ω）が1.0を下回る融氷水によりダメージを受けた翼足類はすぐには死なずに生き続けるため、夏が終わって寿命を迎えた翼足類が11月〜1月のトラップで捕獲されたと考えられる。
3. 今後の展望
引き続き、セジメントトラップを用いた沈降粒子の採取を行ない、炭酸塩殻動物プランクトンの骨格密度測定を行なう。また2013年には北極海で初めて、異なる水深での各層プランクトン採取を実施する予定である。これにより、北極海に生息する炭酸塩殻動物プランクトンの鉛直分布を明らかにすることができると期待できる。
4. 成果発表
木元克典・佐々木理・鹿納晴尚・岩下智洋・入野智久・多田隆治. 炭酸塩溶解指標としての浮遊性有孔虫のX線CTトモグラフィ. 日本地球科学連合大会, 2011年5月27日, 幕張メッセ, 千葉.
木元克典・小野寺丈尚太郎・佐々木理・鹿納晴尚・原田尚美・本多牧生・田中裕一郎・
マイクロフォーカスX線CT法による海洋酸性化の影響調査. 日本海洋学会シンポジウム, 2012年3月28日, 東京海洋大学. 品川.
木元克典・小野寺丈尚太郎・佐々木理・鹿納晴尚・原田尚美・本多牧生・田中裕一郎
北極海の翼足類の殻溶解：プランクトンネットおよびセジメントトラップ観測の結果.日本海洋学会シンポジウム, 2013年3月21日, 東京海洋大学. 品川.
Kimoto, K., Sasaki, O., Kano, H., Onodera, J., Harada, N., Honda, M. C., Tanaka, Y., and Okazaki. Time-series biogenic carbonate fluxes in the Arctic Sea: Production and Destruction changes from 2010 to 2011. Y. Third international Symposium on the Ocean in a High CO2 World. 14-28, Sep. Monterey, California, USA.
Katsunori Kimoto, Osamu Sasaki, Harumasa Kano, Masahide Wakita, Tomohisa Irino, Tomohiro Iwashita, Naomi Harada and Makio Honda. Seasonal carbonate dissolution at the water column in the North Pacific: The evidence from the Micro-focus X-ray CT Technology.
ESSAS Annual Science Meeting, 7-9, Jan, 2013, Hakodate, Japan.
K.Kimoto, N.Harada, J.Onodera, O.Sasaki, H.Kano, M.Honda, Y. Tanaka. Faunal Turnover and shell density change in the Arctic Sea: Responses under ocean acidification. Third International Symposium on the Arctic Research (ISAR-3), 14-17, Jan., MiraiKan, Tokyo, Japan.
5. 新聞掲載などの情報
○NHK BS1 ワールドWave Tonight 特集ザ・フォーカス「拡がる海洋酸性化の脅威」2012年12月7日 出演、話題提供
○朝日新聞 全国版 「今さら聞けないPLUS 海の酸性化」 3月16日（土曜日）話題提供
6. 二酸化炭素調整実験水槽システムの概要
本装置は実験室内において、飼育海水中の二酸化炭素分圧（pCO2）を300〜3000ppmの間で任意に制御可能とするシステムである。このシステム（AICAL）を用いて、海洋から採取してきた石灰質動物プランクトンを実験室内で飼育し、疑似海洋酸性化させた海水中における石灰質動物プランクトンの生体の応答を明らかにする。使用する海水は約200ℓで、濾過、滅菌後、飼育水槽に一定容量ずつ導入され、海水タンクに戻り、再循環する。モニター可能な実験海水のパラメーターは、CO2濃度（ppm）、pH（リアルタイムロギング）、全炭酸、全アルカリ度、塩分、水温である。本システムを用いて、極域に生息する種である浮遊性有孔虫ネオグロボコードリナ・パキデルマを2週間以上飼育させることができている。現在さらなる能力向上のため、水槽の増築を行なっており、これにより４種類の異なるpCO2濃度で同時並行で実験を行なうことが可能となる。
