東京大学 大気海洋研究所50年史 1992-2001 東京大学 大気海洋研究所50年史 1992-2001

第5章 研究系と研究センターの活動

5-3 海洋生命システム研究系

5-3-3 海洋生物資源部門

海洋生物資源の変動機構の解明と持続的利用のために,物理環境の動態,資源生物の生態,資源の管理などに関する研究を行う.環境動態分野,資源解析分野,資源生態分野よりなる.

(1)環境動態分野

本分野は1972年に設置された資源環境部門を前身とし,2000年に環境動態分野となった.1992年4月当時のスタッフは杉本隆成教授,中田英昭助教授,岸道郎助手,木村伸吾助手,永江英雄技官,松本町子技官である.1996年6月に岸が北海道大学水産学部教授として転出し,2000年5月には中田が長崎大学水産学部教授として転出した.2001年2月に木村が助教授に昇任し,その後,2002年6月に理学系研究科博士課程大学院生であった伊藤幸彦が後任の助手として着任した.2004年3月定年により杉本が退官し,後任として2005年4月に理学系研究科地球惑星学専攻の安田一郎助教授が教授として着任した.新領域創成科学研究科着任の経過措置として北川貴士が2005年11月から2006年3月まで助手として着任した.木村は2006年11月に新領域創成科学研究科自然環境学専攻教授に昇任するとともに海洋研究所兼務教授となった.後任として,2008年4月に水産総合研究センター中央水産研究所の小松幸生が新領域創成科学研究科自然環境学専攻准教授として着任するとともに本分野兼務准教授となった.2010年3月に永江が退職,松本が新設された共同利用共同研究推進センター陸上研究推進室に異動した.2011年5月には大気海洋研究所に新設された地球表層圏変動研究センター海洋生態系研究分野准教授に伊藤が転出した.

1992~2004年には,漁海況変動に大きな影響を及ぼすと考えられている暖水ストリーマー,沿岸海域に流入した黒潮系暖水の力学的な挙動,沿岸域の海水循環や前線などの海洋構造が資源の再生産過程,卵稚仔輸送過程,産卵・摂餌などの生物過程との相互作用,資源の初期減耗機構解明を目指した研究,多変量解析などの統計手法や生態系の数値シミュレーション手法を用いて,海洋の生物生産,卵椎仔輸送の問題も含めた資源変動,漁海況変動の機構解明や変動予測を進めるための基礎研究,黒潮の小蛇行やそれに伴う沿岸海域の漁海況の短期変動,海洋における生物の分布・回遊とその変動に与える海洋環境要因,ニホンウナギやマグロ類など大規模回遊魚類へのエルニーニョなどの大規模変動現象の影響,相模湾の海洋循環機構,北太平洋における動植物プランクトンの生産機構,マイワシ卵・稚仔の輸送拡散機構,沿岸生態系のモデリング,黒潮続流域の海洋構造,三陸沖暖水塊の海洋構造の研究を進めた.1988年以降,イワシの稚魚期の生残の悪化に伴う資源量の減少を契機に1992年から展開されるようになった国際GLOBEC(Global Ocean Ecosystem Dynamics,地球規模の海洋生態系変動機構)に関わり,多獲性浮魚類の資源量変動機構を解明する研究の一環として,黒潮流域における仔稚魚の餌となる動物プランクトンの密度や,栄養塩・クロロフィル濃度の分布・変動の調査研究に精力を注いだ.黒潮暖水塊の動態に関する研究,多獲性浮魚の資源量変動に係わる研究,黒潮流域におけるシラスの成長・生残,黒潮離接岸変動に係わるシラス漁場の変動,東シナ海マアジ産卵場からの稚仔魚輸送過程,回転水槽実験を用いた黒潮系水の沿岸流入過程,バイオロギングデータを用いたクロマグロの生理生態研究を展開した.

2005年以降は,マイワシ・カタクチイワシ・サンマ・マアジ等小型浮魚類の生残に関わる黒潮・黒潮続流域の物理・生物学的研究の野外・モデル解析を進めるとともに,乱流計観測を新たに導入し,鉛直混合と海洋循環・物質循環・海洋生態系とのかかわりについての研究を展開した.水産庁プロジェクト「魚種交代」等と連携し,白鳳丸KH―06―1,KH―11―3冬季黒潮・黒潮続流航海,淡青丸KT―07―6,KT―07―9,KT―08―7,KT―09―3,KT―11―5,KT―12―5航海を主導し,冬春季の黒潮・黒潮続流域を産卵場とする浮魚の成長・生残と生態系を支える栄養塩供給,海洋・水塊構造・渦とその変動について研究を展開し,黒潮流軸付近の混合層深度及び水温が,水温・餌環境を通じてマイワシの生残に影響すること,黒潮付近の強い乱流の実態と持続的な栄養塩供給について明らかにした.また,科研費基盤研究A海外学術調査「千島列島付近潮汐混合の直接観測と北太平洋海洋循環・変動に与える影響の解明(H17―19)」,科研費基盤研究S「潮汐混合の直接観測と潮汐18.6年振動に関わる海洋・気候変動の解明(H20―24)」等を受けて,ロシア船クロモフ2006/2007/2010,ロシア船ゴルデイエンコ2011,白鳳丸KH―08―2,白鳳丸KH―09―4航海において,2000mまでのリアルタイム乱流観測手法を確立し,千島列島海域,アリューシャン海域における大きな乱流の実測に成功し,強い乱流発生に鉛直構造を持つ1日周期の潮汐流の不安定が関与していること,日周期潮汐流とそれに伴う鉛直混合が18.6年周期で変調することにより,強い潮汐混合が生じる下流域で同期した水塊変動が発見され,地球規模の気候変動にも関与していることが明らかにされた.潮汐混合とその変動を組み込んだ大気海洋結合気候モデルを用いた研究により,観測と整合的な長期変動が再現され,北太平洋亜寒帯海域起源の潮汐混合変動が気候変動に影響する道筋が明らかにされた.千島列島,アリューシャン列島やベーリング海陸棚縁辺での潮汐混合によって,鉄が表層に供給され,親潮やベーリング海グリーンベルトの生物生産維持に寄与していることが明らかにされた.この他,冬季に浅化する混合層,亜寒帯前線域での北太平洋中層水の形成と変質についても研究された.2011年には安田教授が日本海洋学会賞「北太平洋中層水の形成・輸送・変質過程に関する研究」,伊藤助教が日本海洋学会岡田賞「海洋生態系にかかわる親潮・黒潮海域の水塊と変動に関する研究」を受賞した.

1992年4月以降,課程博士の学位を取得したのは古島靖夫,カウザー・アーメッド,田所和明,スサナ・セインズ・トラパガ,岡崎雄二,ミシュラ・プラバカル,北川貴士,金煕容,愈俊宅,吉田尚郁,竹内絵美利,増島雅親,長船哲史,西川悠,八木雅宏の各氏である.論文博士を取得したのは高杉由夫,為石日出生,笠井亮秀,二平章,河野時廣,中田薫,小泉喜嗣,石戸屋博範,伊藤智幸,伊藤幸彦の各氏である.修士の学位を取得したのは須藤和彦,中井宗紀,北川貴士,スサナ・セインズ・トラパガ,宮崎裕介,大島ゆう子,井上貴史,日下彰,阪下考研,吉田尚郁,伊藤幸彦,齋藤新,片山隆成,林亮太,加藤慶樹,西川悠,長船哲史,金子仁,八木雅宏,山脇有紗,丹羽良知,田中雄大,近田俊輔の各氏である.

特任研究員として池谷透,長船哲史,西川悠,田中祐希,友定彰の各氏,技術補佐員として鍋島圭美が研究室を支えた.

2011年度の在籍者はD3:[理]金子仁,八木雅宏,D2:[農]廣江豊,D1:[理]田中雄大,M2:[理]近田俊輔,特任研究員:池谷透,田中祐希,長船哲史である.

(2)資源解析分野

本分野は1962年設置の資源解析部門を前身とし,2000年より資源解析分野となった.1992年4月当時のスタッフは沼知健一教授,岸野洋久助教授,立川賢一助手,小林敬典助手であった.1993年3月沼知は定年退官し,小林は水産庁養殖研究所に転任した.1993年6月岸野は本学教養学部に配置換えとなった.1994年1月三重大学教授であった松宮義晴が教授に着任した.1994年7月山内淳が助手として着任した.1995年9月山内は長崎大学助教授に昇任した.1996年3月九州大学助教授であった松田裕之を助教授として迎えた.1998年1月勝川俊雄が助手として着任した.2000年4月松宮は急逝した.2001年4月後任として三重大学教授であった白木原國雄が教授に着任した.2006年4月,新領域創成科学研究科環境学研究系の改組に伴い,白木原は新領域創成科学研究科教授,海洋研究所兼務教授となった.2003年11月松田は横浜国立大学教授に昇任した.2005年4月平松一彦が水産総合研究センター遠洋水産研究所から助教授として着任した.2007年3月立川が定年により退職した.2008年6月勝川は三重大学准教授に昇任した.1995年1月森山彰久が技官として採用された.

本分野は設置以来,水産資源の数量変動法則を明らかにし,漁獲が資源に与える影響を知り,資源状態の将来を予測し,資源利用合理化の方法を解明することを主な目的とする研究を行ってきた.そのための研究手法は多様であり,基礎となる専門領域は主に水産資源解析学,集団遺伝学,統計学,個体群生態学,数理生態学であった.

1992~1993年は集団遺伝学的アプローチからの研究が活発に行われた.沼知と小林はミトコンドリアDNAの分析手法の発展に寄与した.沼知はミトコンドリアDNAを遺伝標識として魚類人工種苗効果判定の研究を行った.小林は化学標識をつけたDNAをプローブとしたサザンハイブリダイゼーションを常法化し,サクラマスの集団解析に適用した.岸野はDNA配列から系統樹を最尤推定する方法の開発,種苗性の検定など,統計学の面から水産資源の数理解析の進展に貢献した.大学院生(農学系研究科)は,ケガニのミトコンドリアDNAの遺伝的変異など,集団遺伝学的研究を行った.

1994~2000年は水産資源解析学の旗振り役として精力的に活動した松宮が教授であった.この時代のトピックスは数理生態学的アプローチからの研究の活性化である.松田は古くから注目されていた卓越魚種交替現象に対して種間競争に基づく3すくみ説を提示し,定常性を想定した古典的管理理論からの脱却を唱えた.山内は加入量が不確かな時の最適取り残し方策などの理論的研究を行った.勝川は生態学の概念である繁殖価の拡張に基づく資源評価・管理を提案した.松宮は統計解析の面でも貢献し,統計学の分野で注目を集めていた情報量基準AICの資源評価への応用をいちはやく試みた.森山は種苗放流の資源添加効果について研究した.大学院生(農学生命科学研究科)は環境改変の魚類資源への影響,産卵ポテンシャルによる資源管理,順応的管理,外来魚個体群管理,マサバ資源回復計画,魚類繁殖戦略,再生産関係を重視したSPR解析,鯨類目視に関する研究を行った.

2001年以降は白木原が教授となった.この時代は先進的な数理的研究から野外調査を伴うオーソドックスな個体群動態研究まで研究の多様性が広がった.松田は生態系動態の視点から資源管理のあり方について論じた.勝川はそのときに多い資源を選択的に利用するスイッチング漁獲を提唱し,多魚種管理として有用なことを示した.立川はウナギ,ウミガメの保全生態学的研究を行った.河川と湖沼におけるウナギ資源の減少原因として,ダム建設や人工湖岸建設などによるウナギの生活環境改変を指摘した.また,空中停止可能な飛行船が沿岸生物環境の観測に有用なプラットフォームであることを実証した.森山はアユの成長・生残・被食に関する解析,天然資源の再生産増強を目指す資源管理に関する研究を行っている.白木原は標識再捕調査からの海域間移動率推定法を開発した.この手法は他機関の調査に用いられている.また,沿岸性鯨類の個体数推定,目視からの発見確率推定値,個体群存続可能性などについて研究を行っている.平松は資源評価・管理の手法開発に関する数理的研究を行っている.最尤法などを用いて既存の資源評価手法の精度を評価し,信頼性の高い評価手法を開発している.また,オペレーティングモデルを用いたシミュレーションにより環境変動や資源評価精度など種々の不確実性に頑健な管理手法を開発し,実際に適用する研究も行っている.大学院生(農学生命科学研究科,新領域創成科学研究科)は左右二型の頻度依存淘汰と個体群動態,禁漁区を用いたフィードバック管理,カツオの回遊生態,ミナミハンドウイルカの個体群存続可能性,東シナ海底魚資源の変遷,オペレーティングモデルを用いたスルメイカ資源管理,加入量予測精度向上の資源管理効果,イルカウォッチングの影響評価,スナメリの生息地モデルの開発,マイワシ資源回復方策についての研究を行った.この間,事務補佐員や技術補佐員として,竹田(久保田)あずさ,渡辺由紀子が本分野の研究教育活動に貢献した.

1992年4月以降,博士の学位を取得したのは後藤睦夫,釜石隆,小出水規行,勝川木綿,中嶋美冬,甲斐幹彦,笠松不二男,關哲夫,渡辺健一,木曽克裕,松石隆,大西修平,山川卓,勝川俊雄,岡村寛,宮腰靖之,坪井潤一,安江尚孝である.修士の学位を取得したのは釜石隆,勝川俊雄,李雅玲,徳永和彦,河合裕朗,堺卓郎,安江尚孝,蝦名晋一,森光代,中嶋美冬,甲斐幹彦,東信隆,山本以智人,櫻田玲子,森田博之,池尾誠之,榎本明子,前田圭佑,三股智子,フェリペ・フルタド,中山洋輔,柴田直人,畠由佳,坂本絢香,大内健太郎,橋本緑である.

2011年度の在籍者はD1:[新]坂本絢香,畠由佳,M2:[新]大内健太郎,大里和輝,橋本緑,M1:[新]佐藤孝太,本間洋一郎である.

(3)資源生態分野

本分野は1965年に設置された資源生物部門を前身とする.1992年度の資源生物部門は,沖山宗雄教授,塚本勝巳助教授,大竹二雄助手,猿渡敏郎助手,原政子技官,大矢真知子技官という教職員体制であった.塚本は1994年4月に漁業測定部門教授に昇任し,後任として1995年10月に水産庁中央水産研究所から渡邊良朗を助教授として迎えた.大矢は1994年4月に漁業測定部門へ配置替えとなった.1998年3月に沖山が定年退官し,1999年3月に渡邊が教授に昇任した.後任として2000年7月に水産庁東北区水産研究所から河村知彦を助教授として迎えた.2000年の海洋研究所改組に伴って,資源生物部門は資源生態分野と改称された.2010年3月に原は定年退職した.技術支援員として,宮木純子(2009年10月~2011年7月)と織田愛(2011年7月~)が分野の運営を支えた.

資源生態分野は,その前身である資源生物部門が設置されて以来,海洋生物資源の保全と合理的利用の基礎となる生物学・生態学的な研究を行ってきた.1992年当時,沖山を中心として,魚類の初期生活史・生態や進化・系統分類学的研究を,塚本を中心として魚類の回遊や群れ行動に関する研究を展開した.1994~1995年度に沖山は日本魚類学会会長として,日本の魚類学を指導した.また猿渡は一貫して,サケ科・ニシン科魚類の生態と進化系統に関する研究,チョウチンアンコウの生態に関する研究を行っている.大学院生は沿岸性魚類の繁殖に関わる行動学や摂食に関わる機能形態学,ヨウジウオ雄の育児嚢の繁殖機能,ハダカイワシ科魚類の分子系統と進化,キュウリエソの初期生活史などの研究を行った.また,日本学術振興会特別研究員として,早川洋一が1998年度にカジカ類の異型精子の研究を行った.原は魚類精子の形態と機能に関する研究を行って博士の学位を得た.

1995年10月に渡邊が着任して以降,新たに魚類の資源変動機構に関する研究が始まった.亜熱帯水域に起源があるニシン科魚類において,低緯度水域に留まったウルメイワシなどでは資源量の変動幅が小さいのに対して,高緯度水域へ進出したニシンやマイワシでは大変動することに着目し,このような資源量変動様式の南北差を比較生態学的に研究することによって,魚類資源の変動機構を明らかにすることを目指した.2006~2009年度に渡邊は水産海洋学会長として水産海洋学を指導した.大学院生はニシン亜目魚類を対象として,カタクチイワシの成長・発達様式と資源加入機構,キビナゴの生活史と資源加入機構,ニシンの初期生態,ニシン科魚類の初期生活史特性,コノシロ仔稚魚の生態,ウルメイワシの繁殖生態と初期生態,カタクチイワシ仔魚の分布と移動,カタクチイワシの繁殖生態,カタクチイワシの仔稚魚期における成長と発達,マイワシとウルメイワシの比較生態学,カタクチイワシ当歳魚の北上回遊生態の研究を行った.特任研究員として,勝川木綿は小型浮魚類の繁殖特性に関する研究を,山根広大はニシンの繁殖生態と初期生態に関する研究を行っている.外国人特別研究員として中国から来日した謝松光は,対馬暖流域におけるマアジの初期生態研究を行った.その成果を引き継いで大学院生がマアジを対象として,当歳魚の形態変異,仔稚魚の生態,仔稚魚の輸送と成長の研究を行った.また,大学院生は西部北太平洋におけるカツオ当歳魚の成長と回遊,黒潮続流域におけるサンマ仔稚魚の生態研究を行った.日本学術振興会特別研究員として,中村洋平は2006~2008年度にサンゴ礁域におけるフエフキダイ類の初期生態研究を行い,髙橋(岩田)容子は2010年度から沿岸性イカ類の繁殖生態に関する研究を行っている.

2000年7月に河村が着任して,魚類とともに貝類など無脊椎動物の繁殖生態と初期生態の研究を開始した.河村は,大量の種苗放流にもかかわらず資源量が回復しないエゾアワビなどのアワビ類について,天然稚貝の発生量が低いことにその原因があるとし,知見が少ない天然岩礁域におけるアワビ類の繁殖生態と初期生態に関する研究を行っている.大学院生は,エゾアワビの成熟と卵質,トコブシの繁殖生態と初期生態,岩礁域におけるアワビの生態的地位,アワビ類の精巣と精子,アワビ類の繁殖行動の研究を行った.また岩礁域の底生生物を対象として,大学院生がサザエの初期生態,巻貝類の生態,植食動物による大型海藻幼芽の摂食,エゾバフンウニの摂食行動,甲殻類の生態研究に関する群集生態学的な研究を行うとともに,砂浜域の底生生物を対象として,アサリの摂餌生態,アサリの摂餌と消化吸収の研究を行っている.また,日本学術振興会特別研究員として今孝悦は2009~2011年度にマングローブ域の生態学研究を行った.

1992年4月以降に課程博士の学位を得たのは,益田玲爾,阪倉良孝,赤川泉,神田優,渡部諭史,山口素臣,加藤久嗣,髙橋素光,白藤徳夫,千村昌之,嘉山定晃,畠山類,深澤博達,鬼塚年弘,Won Nam-Il,早川淳,論文博士の学位を得たのは,堀川博史,井口恵一朗,塩垣優,小西芳信,永澤享,山田浩且,高見秀輝である.また,修士の学位を得たのは渡部諭史,山口素臣,加藤久嗣,髙橋素光,白藤徳夫,千村昌之,村上恵美,川崎正義,鈴木龍生,鬼塚年弘,岸田宗範,早川淳,金治佑,国峯充浩,西田淳子,脇司,太田雄樹,山内梓,深道絹代,落合伸一郎,Alicia Toyo Brandt,大村文乃,須原三加,中村慎太郎,大土直哉,張愷,伯耆匠二である.中村洋平,吉沢アイ,菅沼啓一,今孝悦は副専攻修士課程を修了した.

2011年度の在籍者は,D1:[農]大土直哉,中村慎太郎,M2:[農]張愷(中国),伯耆匠二,M1:[農]林晃,研究所研究生:邢暁曦(中国),日本学術振興会特別研究員:今孝悦,髙橋(岩田)容子,研究実習生:張輝(中国),特任研究員:勝川木綿,山根広大である.