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【研究成果】黒潮における見えない生物生産力の仕組みを発見

[記事掲載日:20.05.07]

 この度、水産学部小針統(こばり とおる)准教授らの研究チームにより、下記のとおり、研究成果が発表されましたのでご案内します。
 
 

黒潮における見えない生物生産力の仕組みを発見

黒潮はホントに海の砂漠?

 
 鹿児島大学水産学部の小針統准教授(水圏科学分野)らの研究グループは、海洋観測と洋上実験により、これまで知られていなかった「黒潮における見えない生物生産の仕組み」を明らかにしました。黒潮の強い流れで発生した乱流が表層への栄養塩を供給し、これによって植物プランクトンが速やかに成長するものの、微小な動物プランクトンによって消費されてしまうことを発見しました。貧栄養な黒潮で回遊性魚類が多く漁獲される謎とされていた「黒潮パラドックス」を解く鍵の1つであると考えられます。この研究成果は、欧州科学誌バイオジェオサイエンシーズのオンライン版に5月6日に掲載されました。
 小針准教授らの共同研究グループは、練習船を駆使した海洋観測から九州南方海域では黒潮の強い流れによって強大な乱流が発生する海域であることを発見し、この乱流が表層へ多くの栄養塩を供給していることが分かりました。また、黒潮から採取した海水に乱流による供給量と同程度の栄養塩を加えて洋上で培養実験を行ったところ、植物プランクトンは速やかに増殖するものの、植物プランクトンの増殖分はすぐに微小な動物プランクトンに食べられてしまうことも分かりました。これまで、貧栄養でプランクトン量が少ないため黒潮は海の砂漠と考えられてきましたが、生産と消費が釣り合っているためにプランクトンが残存しないだけで、より大型の動物プランクトンや魚類にエネルギーが転送されているはずと考えています。また、この見えない生物生産の仕組みは、黒潮が豊穣の海であるというパラダイムシフトに繋がるかもしれないと述べています。本研究は、東北区水産研究所・愛媛大学・東京大学・九州大学・東京海洋大学・北海道大学との共同研究として実施され、本研究は日本学術振興会の研究助成を受けました。
 
Toru Kobari, Taiga Honma, Daisuke Hasegawa, Naoki Yoshie, Eisuke Tsutsumi, Takeshi Matsuno, Takeyoshi Nagai, Takeru Kanayama, Fukutaro Karu, Koji Suzuki, Takahiro Tanaka, Xinyu Guo, Gen Kume, Ayako Nishina and Hirohiko Nakamura (2020)
 
Phytoplankton growth and consumption by microzooplankton stimulated by turbulent nitrate flux suggest rapid trophic transfer in the oligotrophic Kuroshio. Biogeosciences, 17: 2441-2452, https://doi.org/10.5194/bg-17-2441-2020
 
The Kuroshio Current has been thought to be biologically unproductive because of its oligotrophic conditions and low plankton standing stocks. Even though vulnerable life stages of major foraging fishes risk being entrapped by frontal eddies and meanders and encountering low food availability, they have life cycle strategies that include growing and recruiting around the Kuroshio Current. Here we report that phytoplankton growth and consumption by microzooplankton are stimulated by turbulent nitrate flux amplified by the Kuroshio Current. Oceanographic observations demonstrate that the Kuroshio Current topographically enhances significant turbulent mixing and nitrate influx to the euphotic zone. Graduated nutrient enrichment experiments show that growth rates of phytoplankton and microheterotroph communities were stimulated within the range of the turbulent nitrate flux. Results of dilution experiments imply significant microzooplankton grazing on phytoplankton. We propose that these rapid and systematic trophodynamics enhance biological productivity in the Kuroshio.
 
 
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