【研究領域課題番号】22K18369 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオロギング / ウミガメ / 外洋性魚類 / 野外調査 / データロガー

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2022-06-30 - 2025-03-31

【配分額】25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】17K12813 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海生哺乳類 / 高次捕食者 / 鯨類 / 海洋生態系 / 中深層生態系 / バイオロギング / 肥満度 / 採餌行動 / 採餌生態 / 浮力 / 移動 / 体密度 / マッコウクジラ / ヒレナガゴンドウ / データロガー / コビレゴンドウ / 環境変動

【研究成果の概要】

海洋の高次捕食者である鯨類の栄養状態はその海域の生産性に大きく影響を受け、その動態は優れた環境応答の指標となる。しかし、広大な海洋で自由に動く鯨類の栄養状態を、殺さずに調べることは難しい。また、水面と中深層を高頻度で往復する大型ハクジラ類は効率的な海洋観測のプラットフォームとなり得る。本研究では、鯨類の行動や栄養状態の変化を指標とし、海洋生態系をトップダウン的に観測する手法を確立することを試みた。具体的には、動物に記録計を装着するバイオロギング手法を用い、次の三つの課題に取り組んだ。1) 非侵襲的な鯨類の肥満度推定手法の開発、2) マッコウクジラの長期追跡、3)ハクジラ類の捕食行動の観測。

【研究の社会的意義】

広大な海洋で、動物が変化する環境にどのように応答するのか把握することは難しい。動物に記録計を装着しその行動を記録するバイオロギングは、動物の環境応答を直接計測できる。
また、一部の鯨類ではかつての商業捕鯨により個体数が激減し、さらに近年では海中騒音や漁業による混獲など、人間活動の影響を大きく受ける。海洋生態系のピラミッドを上位から支える役割を持つ高次捕食者が危機的な状況に追い込まれると、その影響が生態系下位の動植物の増減に影響を及ぼし、海洋生態系全体のバランスが崩れ壊滅的な影響を被る恐れがある。海洋の高次捕食者である鯨類の栄養状態や動態を知ることにより、海洋の健全性を評価できると考えられる。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】水圏生産科学

【研究領域課題番号】25660152 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオロギング / 画像 / 加速度 / マンボウ / マッコウクジラ / 深海ザメ / データロガー / 速度 / 採餌 / 社会性

【研究成果の概要】

動物搭載型カメラと加速度行動記録計を組み合わせることにより、直接観察が出来ない水生動物の生態を解明する手法を開発できた。１）マンボウ：行動的体温調節を行いつつ、深海に生息するクダクラゲ類を捕食している証拠を得た。２）マッコウクジラ：突進遊泳した際に撮影された映像には、イカの墨とおぼしき懸濁物が撮影されていた。これは、マッコウクジラが活発な追跡遊泳によって餌生物を捕らえている事を意味している。３）深海ザメ：日周鉛直移動を繰り返す深海性のサメ2種は、いずれも潜降時の方が浮上時に比べて激しく尾鰭を動かしていた。これは、従来言われていたこととは逆に深海ザメが正の浮力を有することを示している。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31

【配分額】4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】23255001 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋生態 / 環境変動 / 動物行動 / データロガー / バイオロギング / 極域科学

【研究成果の概要】

海洋の中深層に潜水する大型動物・ゾウアザラシ類の捕食行動と海洋環境変動の関係を明らかにするために、動物装着型データロガーによる採餌行動の研究を行った。捕食行動を長期間（3-5ヶ月）記録できる加速度ロガーや、カメラロガーを新規に開発し、北東太平洋を回遊するゾウアザラシに取り付けた。その結果、アザラシが小型の中深層性魚類（ハダカイワシなど）を主な餌とし、400-600mの中深層に捕食が集中すること、亜寒帯循環・亜熱帯循環移行領域に「捕食のホットスポット」が見られること、などが明らかになった。移行領域に見られる海洋環境変動がキタゾウアザラシの捕食成功率や繁殖成績に強い影響を与えることが示唆された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31

【配分額】41,600千円 (直接経費: 32,000千円、間接経費: 9,600千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】20310016 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋生態 / 環境変動 / 動物行動 / 極域科学 / バイオロギング / データロガー

【研究成果の概要】

南極海におけるペンギン類の個体数変動の種間・地域間の違いをもたらすメカニズムを明らかにするために、最新の動物装着型記録計による採餌行動の研究を行った。ペンギンの採餌行動とその環境要因(特に海氷分布)との関係は、同所的に生息する種間および同種の地域間で異なることが明らかになった。採餌行動の種間・地域間の違いにより、海洋環境変化がペンギンの繁殖に与える影響は異なり、それによって個体数変動の違いが生じていることが示唆された。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2011

【配分額】17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)

【研究分野】統計科学

【研究領域課題番号】19255001 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオロギング / 時間周波数解析 / データロガー / 加速度 / ウェーブレット変換 / 時系列 / データマイニング / 南極

【研究成果の概要】

加速度時系列データから簡便にスペクトログラムを作成し、k-means法による自動判別を行い,いくつかの行動にカテゴライズするソフトウェアーEthographerを作成した。本ソフトを用いることで、複数種類の対象動物から得られた加速度時系列データを簡単に解析する事が可能となり、対象動物毎の生理・生態学上の発見に加えて,種間比較による研究成果が得られた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2007 - 2010

【配分額】33,410千円 (直接経費: 25,700千円、間接経費: 7,710千円)

【研究分野】資源保全学

【研究領域課題番号】19651100 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

海洋生態 / 海洋保全 / 動物行動 / バイオロギング / データロガー

【研究成果の概要】

本研究の目的は、飛翔性の海鳥類であるオオミズナギドリを対象として、年間を通じた鳥の移動を追跡する技術を確立し、本種がどのような海域を利用しているか、またその海域がどのような特徴を持つか明らかにすることである。今年度は、まず、7-10月にかけて、岩手県三貫島・新潟県粟島にあるオオミズナギドリの繁殖地で野外調査を行って、昨年度に鳥に装着した光のレベル・着水を記録する記録計(ジオロケータ)を回収した。また、新たに水温の記録を利用することで移動追跡の精度を向上させる解析手法を開発し、その手法を用いて、今年度回収したデータと昨年度までに得られているデータとを合わせて解析した。解析の結果、オオミズナギドリは、日本から3000-5000kmも離れたニューギニア北部海域、アラフラ海、南シナ海の3つを越冬海域として利用していることが明らかになった。また、その中でもニューギニア北部海域は重要な越冬海域となっており、約7割の個体がここで越冬していた。この海域は餌となるネクトンの生産性が高いため、多くの個体にとって好適な越冬場所となっていると考えられた(論文投稿中)。また、繁殖期前期(4-7月)のオオミズナギドリの採餌海域を得られたデータから解析した。主な採餌海域は三陸沖の親潮・黒潮移行域で、この海域の水温が季節的に上昇するのにあわせて、オオミズナギドリの採餌域も季節的に北上することが明らかになった。これは主要な餌であるカタクチイワシの分布の季節的北上と対応していると考えられた(論文準備中)。さらに、動物装着型の移動追跡技術に関するシンポジウムを日本鳥学会年次大会において企画し(オーガナイザー:高橋晃周・依田憲)、これらの技術の持つ可能性について講演を行い、その内容をとりまとめて総説を発表した(高橋・依田2010)。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】3,000千円 (直接経費: 3,000千円)

【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】15255003 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオロギング / データロガー / ペンギン / ウミガメ / 南極 / アザラシ / オオミズナギドリ / 亜南極 / Satellite Relayed Data Logger / 小笠原 / プリビロフ / エンペラーペンギン / アオウミガメ / ジュゴン / タイ

【研究成果の概要】

小型の電子記録装置を動物に搭載するバイオロギング手法は,水生動物の生息域を大きく左右する海洋環境を把握するのに有効な手法となりうる.本プロジェクトでめざしたのは,動物の行動を周辺環境と共にモニタリングする新しい手法を開発することであった.熱帯から南極域に至る広範囲で野外調査を実施した.対象動物もまた,魚類・爬虫類・海鳥類・海産哺乳類と多岐にわたった.
例えば,ベーリング海に浮かぶセントジョージ島で繁殖を行うハシブトウミガラスは,子育て期間中に周辺海域で餌取りを目的として潜水行動を行うが,彼らの潜水深度が現場の水温躍層と深い関係を有することが判明した.鉛直混合が進んだ海域で潜水を行う場合,彼らは深度80m前後の潜水を繰り返して餌を捕獲していた.ところが,水温躍層がある海域においては,水温躍層をめざした潜水を繰り返し行っていた.水温躍層によって,彼らの餌となる小魚類の滞在深度が左右され,それに対応して高次捕食動物のハシブトウミガラスは潜水深度を選択していたと解釈できる.
別の例では,ドイツ南極基地周辺で行われたウェッデルアザラシ調査において,アザラシに搭載したカメラによって得られた画像から,南極海の厚さ150mの棚氷の下面に刺胞動物のような固着性生物が高密度に分布することが初めて明らかになった.近年の地球温暖化により,南極海の棚氷が広範囲にわたって崩壊する事が報告されている.棚氷の崩壊により,下面に付着する高密度の動物,およびその周辺に形成される生態系もまた崩壊している事を示唆するものである.
数々のフィールド調査と個々の具体的成果より,海洋高次捕食動物は海洋環境モニタリングのプラットフォームとして有効であり,動物搭載型の各種小型記録計は動物自身の行動や生理を,周辺環境に照らし合わせて解釈するのに大いに役立っことが明らかとなった.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2003 - 2006

【配分額】32,240千円 (直接経費: 24,800千円、間接経費: 7,440千円)