・試料分析とデータ解析(平成30年4月-6月)平成28年12月から平成30年2月にかけて南極湖沼で採取した湖水試料および湖底生物群集試料を国内に持ち帰った。これらの試料について、元素分析計(スミグラフNCH-22)で炭素・窒素・リン濃度の分析、HPLC(Shimadzu社)で植物色素の分析、湖水・間隙水試料は栄養塩オートアナライザー(Bran +Luebbe社製)を用いて溶存無機栄養塩(リン酸・アンモニウム・硝酸・亜硝酸・ケイ酸)の分析、TOC分析計(Sievers 500)を用いて全有機炭素・溶存有機炭素の分析、蛍光分光光度計(FluoroMax-4、堀場製作所)を用いた分析による溶存有機物の詳細解析、次世代シーケンサー(MiSeq)で一次生産者(シアノバクテリア・藻類)と分解者(菌類・バクテリア)の遺伝子解析を実施した。また、UC Davis安定同位体分析サービスに炭素・窒素の安定同位体比の分析を依頼した。・カナダ高緯度北極調査(平成30年7月-8月)北緯83度にあるワードハント島でカナダと共同で野外調査を行った。湖内の湖沼学的パラメーターの鉛直分布を測定し、湖底から深度毎に生物群集試料を採取した。また、平成28年7月にワードハント湖に設置した係留システムを回収し、2年分の水中環境データ(クロロフィル、溶存酸素、光、水温)の取得に成功した。カナダチームが長年取得しているこのエリアの気象・湖氷データと合わせてデータ解析し、水中環境と植物プランクトンの動態を明らかにし、国際誌に論文として投稿した。・試料分析と総合解析(平成30年8月-平成31年3月)現場および分析により得られた情報を統合することにより、エリア毎の一次生産者の環境応答と系内の生物多様性および物質循環プロセス、および、過去の環境変動パターンの違いから湖沼生態系の遷移プロセスとの関係について解析を開始した。
2 0 0 0 OA 南極オゾンホール経由の紫外線が動物の眼に及ぼす影響に関する分光学的研究
1 0 0 0 OA 南極の湖底に広がる森の謎―知られざるその光環境と光生理学的応答からのアプローチ―
- 著者
- 田邊 優貴子 工藤 栄
- 出版者
- 日本植物生理学会
- 雑誌
- 日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第50回日本植物生理学会年会講演要旨集
- 巻号頁・発行日
- pp.S0069, 2009 (Released:2009-10-23)
昭和基地周辺には、南極の一般的イメージ「薄暗い氷に閉ざされた大陸」とは違った露岩域と呼ばれる地帯がある。これらは氷期-間氷期サイクルという地球規模の環境変動の影響を受け、3~4万年前に南極氷床が後退して創成された。そこに多数点在する多様な形状・水質を持った湖沼の底には普遍的に、まるで森林のようにユニークな植物群落(藻類・コケ類優占)が一面に広がっており、南極陸域生態系の中で最も豊穣な植生と言われている。この湖ごとに独自で多様な湖底藻類形成と繁栄の謎に迫るべく、1)南極湖沼の環境変動の解明、2)湖底藻類群集の保持色素と光合成の関係、3)光変動に対する藻類群集の応答性、というアプローチによる研究を行った。南極湖沼は一年のほとんどを氷に覆われ、氷厚や積雪によって水中の光環境は大きく影響を受けていた。南極の夏季は光合成生物にとって限られた成長期であるが、日長が長く、紫外域を吸収する溶存有機物質が低濃度の湖水であるためか、湖底まで強光・強紫外線が到達しており、貧栄養かつ低温の湖水環境であった。藻類群集は、このようにストレスの多い極域で生存し生長するために、強光・強紫外線の防御によって死滅回避しながらも、可能な範囲の光エネルギーを利用するように応答することが明らかになった。これにより、藻類群集は死滅すること無く正の光合成を維持でき、南極の湖底で大群落を築き上げていたと考えられる。
1 0 0 0 IR 南極湖沼における藻類群集の光生理・生態学的研究
1 0 0 0 OA 簡便な調査法を用いた南極湖沼の湖盆形態とその水質・水生生物との関わり
- 著者
- 田邊 優貴子 工藤 栄
- 出版者
- 日本陸水学会
- 雑誌
- 陸水学雑誌 (ISSN:00215104)
- 巻号頁・発行日
- vol.70, no.3, pp.191-199, 2009 (Released:2011-02-16)
- 参考文献数
- 23
- 被引用文献数
- 4
湖沼研究において湖盆図作成は重要な情報であるにも関わらず、南極昭和基地周辺の湖沼において湖盆形態に関する調査はほとんど実施されてこなかった。一年のほとんどが氷で覆われ、また調査湖沼へのアクセスが不便であるために、船舶や機材の搬送が困難であるというような様々な要因が湖盆図作成までに至らなかった原因である。本研究では2007年~2008年にかけて、南極昭和基地周辺露岩域の長池とスカーレン大池の2湖沼で調査を実施した。小型のGPSと音響測深器もしくは測鉛を用いて位置と水深データを取得し、これまで明らかにされることが無かった東南極宗谷海岸露岩域湖沼の湖盆図を作成した。位置決定のための測量機材や測深器を搭載した船舶等を利用することなく、効率的かつ簡便に湖沼研究にとって十分な湖盆図を作成することが可能となった。本研究で明らかになった湖盆形態とその水質や水生生物との関わりについて考察した。
1 0 0 0 OA 南極湖沼通年観測用ビデオカメラシステムの開発と設置
- 著者
- 工藤 栄 田邊 優貴子 内田 雅己 掘 克博
- 出版者
- 国立極地研究所
- 雑誌
- 南極資料 (ISSN:00857289)
- 巻号頁・発行日
- vol.54, no.3, pp.226-235, 2010-11-30
南極湖沼中に設置し,湖底の植物群落の1年にわたる映像記録を捉える目的で水中ビデオシステムの開発を行った. システムはビデオカメラ,制御部,レンズ汚濁防止ワイパー(水中モーター),照明用LEDとリチウム電池から構成されたものである. 市販のハイビジョン方式のビデオを採用し,レンズ汚濁防止ワイパーの動作を簡潔化して,以前試作したビデオシステムよりも消費電力を増やすことなく記録感度を向上させることができた. この機材を第51次日本南極地域観測隊夏行動期間中に,宗谷海岸のスカルブスネス「長池(仮称)」湖底に潜水作業により設置し,一年間の湖底のインターバル撮影を開始した.
- 著者
- 工藤 栄 田邊 優貴子 井上 武史 伊村 智 神田 啓史
- 出版者
- 国立極地研究所
- 雑誌
- 南極資料 (ISSN:00857289)
- 巻号頁・発行日
- vol.53, no.1, pp.114-122, 2009-03-30
- 被引用文献数
- 1
南極の陸域環境の植物の分布と定着は,洪水をも含む環境の物理的撹乱による制限を強く受けていると考えられる.近年(第47次観測隊以降),日本南極地域観測隊の活動を通じ,東南極宗谷海岸のラングホブデ域にある氷河池(仮称)の多年性雪の堤防に大きな穴が開き決壊したことを確認した.同様の現象は約25年前にも報告されている.以前の穴はその後閉塞し,今回の決壊直前まで氷河融解水が涵養した湖沼となっていたが,現在ではその湖水のほとんどが失われ,湖の面積は著しく縮小している.ラングホブデ南部にある隣接したいくつかの渓谷及び湖沼は,土壌藻類・地衣類・蘚類や湖底藻類蘚類群落が発達した地域として知られている.これらの中で,氷河池内やこの雪の堤防の下流側の渓谷(やつで沢)にはごく乏しい植生しか見出すことはできない.この対照的に貧弱な植生の分布と定着状態は,繰り返し発生する堤防の決壊による物理的撹乱が湖沼内及びその下流側での植物の分布・定着を制限した結果であると考えられる.この報告を通じ,著者らはこの地域の氷床の融解量の変化の評価とともに,露岩域での生態学的研究及びこのエリアで今後とも行われる観測活動に際しての安全確保という観点から,この多年性雪堤防と氷河池の長期監視の重要性を訴えるものである.
1 0 0 0 OA 第49次南極地域観測隊夏隊における湖沼観測
- 著者
- 工藤 栄 田邊 優貴子 飯田 高大 辻本 惠 小川 麻里 伊村 智
- 出版者
- 国立極地研究所
- 雑誌
- 南極資料 (ISSN:00857289)
- 巻号頁・発行日
- vol.52, no.3, pp.421-436, 2008-11-28
第49次日本南極地域観測隊(第49次)夏隊において,湖沼観測として湖沼環境観測,生物・生態学的研究試料としての湖水と湖底の生物群集採取,及び現場実験を宗谷海岸露岩域にある複数の湖沼で実施した.この湖沼観測報告は南極観測事業第VII期計画の一般プロジェクト研究(P3)「極域環境変動と生態系変動に関する研究」及びモニタリング研究観測(M4)「生態系変動のモニタリング」の両課題にかかわる観測を記録したものである.野外観測は2007年12月22日から2008年2月13日の期間,砕氷船「しらせ」が昭和基地沖近傍に滞在中に実施した.今回は夏季の湖沼環境変動と湖底の生物(藻類群集)の応答を集中的に観測すべく,スカルブスネスの長池にて観測とサンプリング・現場実験を繰り返し実施する一方,きざはし浜生物観測小屋から徒歩日帰り圏内にある周辺の14湖沼,及びヘリコプターを利用した日帰り観測にてスカルブスネス東部の4湖沼,及び他の露岩,スカーレンにあるスカーレン大池,ラングホブデ域の雪鳥池・東雪鳥池,ぬるめ池にて湖沼水質環境観測と試料採集を適宜実施した.このうち,スカルブスネス東部のなまず池 (仮称)では潜水による水中設置ビデオ装置の回収と,湖底のコケ類・藻類が作り上げている「とさか・筍状」の群落の採集,ラングホブデぬるめ池では湖底から小型カイアシ類の定量サンプリングを実施,これらを研究試料として日本に持ち帰ることができた.また,第47次隊により雪の堤防の決壊の発見(第46次越冬期間中に決壊したとみられる)が報告されたラングホブデ南部の平頭氷河末端にあった「氷河池」(仮称)の現状視察も実施,決壊前後での3m以上と思われる大幅な水位変動痕からフィルム状の生物試料を採集し持ち帰った.