北太平洋西部亜寒帯域における大型カイアシ類(Neocalanus Cristatus)のLagrangian Ensemble Model

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1 北太平洋西部亜寒帯域における大型カイアシ類(Neocalanus Cristatus)のLagrangian Ensemble Model
2009年秋季海洋学会　 25th Sep. – 29th Sep., 2009 タイトルは北西太平洋におけるカイアシ類のPopulation dynamics model。発表者は照井健志です。 ○　照井　健志1.2・岸　道郎1.3.4 1 北大院環境 2 CREST/JST 3 北大院水産 4 JAMSTEC

2 Introduction, Neocalanus
N. cristatusの特徴 生活史は約1年 1000 ~ 2000 m規模の鉛直移動 最も大きいカイアシ類 魚の重要な餌 5 mm Neocalanus plumchrus C5 飼育実験が難しい 船舶観測にも限りがある → カイアシ類を含んだ低次生態系の解明にモデルが必要 Metridia pacifica C6F Eucalanus bungii C6F Neocalanus cristatus C6F Neocalanus flemingeri C6F Surface Deep Neocalanus C1-C5 N1-N6 C5(solid) C6 Egg ♀ ♂ Winter Spring Summer Autumn

3 Introduction, NEMURO (North Pacific Ecosystem Model Used for Regional Oceanography)
PDM ・PICES Model Task Team が開発 (Kishi et al., 2007). ・有光層の低次生態系を生物量で再現したボックスモデル ・ ZLの鉛直移動は決められた日時に行なわれており、成長に伴って行なわれる鉛直移動を再現 できていない。 ・Terui and Kishi (2008)にて、再現を試みる

4 Introduction, PDM NEMURO NH4 PS ZS ZP PL POM ZL 表層 C1 C2 C3 C4 C5 深層
Boundary conditions Introduction, PDM 表層: C1-C5 表層で摂食を行なう 深層: egg, nauplii, solid, C6. 摂食を行なわない。 深層の水温は2℃ NEMURO NH4 PS ZS ZP 排泄物 PL POM ZL 排出物、 自然死亡 表層 C1 C2 C3 C4 C5 migration migration 深層 Nauplii Egg C6 Solid

5 Introduction, Terui and Kishi (2008)
Solid Adult Eggs Nauplii 個体数(ind/m3) 左軸 = Egg, C1-5, Solid, Adult 右軸 = Nauplii 生物量(mgC/m3) ・ステージと年齢別で群集を再現したモデルで、成長に伴う鉛直移動の表現に成功

6 OBJECTIVE Terui and Kishi (2008)のモデル 段階的な成長をモデルで再現できた。
春季ブルームがCopepodid期の円滑な成長に重要である。 個体群ごとに成長の履歴を追うことができない。 →コホート毎に成長を再現したモデルを作成し、誕生日が成長に与える影響を調べる

7 Lagrangian Ensemble Model with NEMURO
Egg: 5.7日 Nauplii: 53.2日 Solid: 90日 Adults: 91.1日 1個体あたり76個体のEggを14.7日おきに6回産卵 成長率0.03(/day)を14日間連続で下回った場合、餓死する

8 Annual cycle of abundance

9 Annual cycle of biomass

10 成長の履歴 成長率の推定値 Vidal and Smith (1986) 0.031 – 0.079 (/day)
Birthday C1 Solid Copepodite期間 最初の産卵開始日 死亡日 平均成長率(/day) 1/1 2/28 - 14 3/14 0.0137 2/21 4/19 5/3 0.0150 2/22 4/20 9/7 138.8 12/21 翌年 3/7 0.0533 3/3 4/29 9/9 131.75 12/23 翌年 3/9 0.0561 3/17 5/14 9/19 127.3 翌年 1/1 翌年 3/19 0.0575 4/8 6/4 10/12 129.75 翌年 1/26 翌年 4/11 0.0574 成長率の推定値 Vidal and Smith (1986) – (/day) Copepodite期間について観測から得られた推定 Kobari and Ikeda (1999) 2 – 6 ヶ月 Saito and Tsuda (2000) 日 (2～6℃) Vidal and Smith (1986) 各ステージの期間は大体20日(0.5~6℃) →100日前後

11 個体群別のCopepodite期日数 赤：PLの増加とともに、成長期間が短くなっていく。出現が遅れるほど有利

12 親個体群の集約化プロセス 1月-3月 4月-９月 10月-12月 遅生 早生 ♂ ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ Ｃ Ｃ Ｃ ♂ ♀ ♂ ♀

13 Summary Copepodite期の成長の完了には十分な餌の獲得が必要。 成長に対して呼吸の割合が多く、より多くの摂食が必要
成長に関わるパラメータを分析する必要 成長速度が他の個体群に追いつき、親個体群を形成していた。 次の世代の個体群へ与える影響は表現できない 親の数が次の世代へ与える影響を調べるためには、別な モデルを考える必要がある。

14 おしまい

15 期間について Copepodite期について、観測の推定によると、 Kobari and Ikeda (1999) 2 – 6 ヶ月
Saito and Tsuda (2000) 日 (2～6℃) Vidal and Smith (1986) 各ステージの期間は大体20日(0.5~6℃) →100日前後

16 個体群の生存率 誕生月 発生個体群(個) 完了個体群(個) 平均完了日数(日) 平均死亡日数(日) 完了個体群/発生個体群 親個体群の誕生日
1月 30 72.8 0% 2/21 - 4/8 2月 28 8 376.8 29% 3月 29 368.7 100% 4月 4 3 369.6 78.8 75% 4/1 - 4/8 12月 10 2/21 - 3/16

17 個体数の履歴

18 呼吸のグラフ

19 f1とf2の計算結果

20 呼吸量について Ikeda et al., (2001)において、呼吸による窒素の損失を体重と水温の重回帰式で表している。C:Nで換算することで、モデルで用いることが可能である。 、 6.625となっている。(4-10の間まで変化することが記述されている)

21 成長の履歴 誕生日 C1になった日 Solidになった日 Copepodite期間 最初の産卵開始日 死亡日 平均成長率(/day) 1/1
2/28 - 14 3/14 0.0137 2/21 4/19 5/3 0.0150 2/22 4/20 9/7 138.8 12/21 翌年 3/7 0.0533 3/3 4/29 9/9 131.75 12/23 翌年 3/9 0.0561 3/17 5/14 9/19 127.3 翌年 1/1 翌年 3/19 0.0575 4/8 6/4 10/12 129.75 翌年 1/26 翌年 4/11 0.0574