National Institute of Polar Research Repository

PS ﾆｭｰｽ No.38 
     Polar Science   
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最新号 Volume 11（2017 年 3 月）では、以下の論文を掲載しています。 
――Full Length Articles―― 
Seasonal and long term evolution of oceanographic conditions based on year-around 
observation in Kongsfjorden, Arctic OceanO 
K.K. Noufal, S. Najeem, G. Latha, R. Venkatesan 
2014～2015 年の間、北極圏コングスフィヨルドで取得された通年の観測データから、海洋物理環境
の季節変化を調べた。水温・塩分変化の特徴は先行研究の結果と良く合い、また流速パターンとし
て表層は西向き、底層は東向きを示した。海水の成層・混合過程を理解するために算出した密度お
よび浮力振動数は、夏季の成層と冬季の混合現象を明瞭に説明し、水温のスペクトル解析からは成
層構造の季節変化が解釈できる。1969 年以降の水温の年々変化と比較した結果、昇温傾向が見られ、
気候変化の影響が表れていると考えられる。本研究は長期モニタリングのみならず、季節変化を理
解する上では同フィヨルドの通年観測も必要であることを示した。 
Morpho-physiological response of Colobanthus quitensis and Juncus bufonius under different 
simulations of climate change 
Eduardo Fuentes-Lillo, Marely Cuba-Díaz, Sergio Rifo 
地球温暖化は南極周辺の温度を上昇させ、永久凍土の融解と降水量の増加をもたらしている。この
気候変動のシナリオは海洋性南極における自生あるいは帰化生物の拡大をもたらし成長のための好
条件となることを示している。著者らは温度増加と水分増加の組み合わせは帰化植物である
Colobanthus quitensis（ナンキョクミドリナデシコ）と Juncus bufonius（ヒメコウガイゼキショウ）の
生理生態に好適な影響を与えるという仮説を立てている。この仮説を実証するために、温度（4℃、
15℃、20℃）及び水分（−H20: 野外の水環境、+H20: 野外より 40%増大）を組み合わせた環境で両種
の形態・生理学的変化について評価を試みた。結果的に、温度と水分の増加は両種のクロロフィル
量、Fv/Fm、花被の数、植物の高さを増加させた。両種を別々に評価すると Colobanthus の成長と発
達に対する最も決定的な気象要因は水分であり、Juncus では温度であった。また、温度と水分のシ
ミュレーションによると Juncus は Colobanthus よりもより高い成長率を示した。 
 
Quantitative ecological risk assessment of inhabitants exposed to polycyclic aromatic 
hydrocarbons in terrestrial soils of King George Island, Antarctica 
S. Pongpiachan, M. Hattayanone, O. Pinyakong, V. Viyakarn, S.A. Chavanich, C. Bo, C. Khumsup, 
I. Kittikoon, P. Hirunyatrakul 
本研究は、南極キングジョージ島の土壌（King George Terrestrial Soils, KGS）における多環芳香族炭
化水素（polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs）の人への暴露について、量的な生態学的リスク評価
を行うことを目的とした。KGS で検出された平均 PAH 濃度は、世界の海洋堆積物と世界の土壌より
かなり低く、南極大陸は世界で最も始原的な状態が保たれた大陸のひとつであるという事実を浮き
彫りにした。発がん性が懸念される 12 種の PAHs の総濃度は、KGS では他と比べて極めて低い値で
あった。偶発的な摂取と皮膚接触が人の健康に悪影響を及ぼす 2 つの主要な暴露経路であると仮定
し、PAHs の環境暴露によるがんと非がんのリスクを米国環境保護庁の定める基準により慎重に評価
したところ、KGS における PAH 濃度のがんリスクレベルは、他よりはるかに低かった。2012 年 2
月 25 日に起きたコマンダンテ・フェラス南極基地の火災にもかかわらず、PAHs の環境暴露による
がんと非がんのリスクは共に「許容レベル」であった。 
――Research Notes―― 
Recent variability in the Atlantic water intrusion and water masses in Kongsfjorden, an Arctic 
fjord 
Divya David T, Krishnan K.P. 
北極圏コングスフィヨルドにおける水塊分布や大西洋起源の海水流入の特徴について、2000～2013
年の年々変化が海洋観測データをもとに調べられた。解析した期間においては、大西洋水（AW）が
フィヨルド内へ早期に流入していることが観測された。夏季に中層で昇温していることは、AW の
水温が年間最高値となる 9 月に、2011 年以降上昇していることからも明らかである。フィヨルド中
層への AW の流入を補償する表層流と夏季に強くなる南東風によって、フィヨルドからは表層で正
味の淡水流出が生じている。これによってフィヨルド内の 2013 年の低塩分層が 2011 年や 2012 年の
それらと比べて減少した。 
Lithostratigraphy and paleoceanography in the Chukchi Rise of the western Arctic Ocean 
since the last glacial period 
Kwangkyu Park, Ken'ichi Ohkushi, Hyen Goo Cho, Boo-Keun Khim 
本研究では研究船「みらい」の MR09-03 航海の際に、西部北極海のチュクチライズから採取したコ
ア試料について古海洋学的研究を行った。コアは、3 つの岩相ユニットから成る。ユニット I は完新
世の褐色砂質泥からなる。ユニット II は融氷期の漂流岩屑（IRD）層からなる。ユニット III は IRD
層を挟在する氷期の灰色泥である。各ユニットの堆積年代の決定は、放射性炭素年代測定とともに
年代既知の既存コアの地球化学的特徴と IRD 層との対比によってなされた。岩相ユニットはそれぞ
れ異なる古海洋環境を示す。ユニット III：氷期の低基礎生産、ユニット II：融氷期の高い陸源砕屑
物の寄与、ユニット I：完新世後期の珪藻生産性の増大。IRD 等の分析から、堆積物は北部北アメリ
カから供給され、ボーフォートジャイアによって輸送されたと推定した。 
From supernova to Solar System: Few years only; first Solar System components apatite and 
spinel determined 
Matthias H.A. Jungck, Franz R. Niederer 
我々は低温の星間ダストと II 型超新星爆発で放出されたガスとが相互作用した後の、太陽系進化の
最初期のデータを示す。我々はオルゲーユ CI コンドライトから超新星に由来する希ガスやリンを含
む 1.4 パーミルの物質の分離に成功した。我々は密度勾配を利用した遠心分離および段階加熱による
希ガス分析によってこのような物質を分離した。プレソーラー粒子を分離する他の方法とは異なり、
我々の方法ではほとんど物質は失われず、破壊されやすい物質も保持される。我々は非常に特異な
希ガスを含むグラファイト、アパタイト、およびスピネルを発見した。38Ar/36Ar 比が 0.35 という特
異なアルゴンを含むアパタイトの報告はこれが初めてである。そのような組成をもつアルゴンは太
陽の 20 倍の質量を持つ II 型超新星の炭素・酸素・ネオン燃焼核において合成される。同じ試料に含
まれる 22Na の壊変に由来する純粋な Ne-E 成分から、この相互作用の時間スケールは最長でわずか
2,3 年に制約される。 
Plankton assembly in an ultra-oligotrophic Antarctic lake over the summer transition from the 
ice-cover to ice-free period: A size spectra approach 
Carlos Rochera, Antonio Quesada, Manuel Toro, Eugenio Rico, Antonio Camacho 
季節的に結氷する海洋性南極のリビングストン島 Limnopolar 湖において、プランクトン群集構造と
機能が調べられた。湖面が雪と氷に覆われ薄暗い状態では、深層では独立栄養性のピコプランクト
ン、特にピコシアノバクテリアが優占していた。融氷期から盛夏にかけては湖底近くに浮遊性バク
テリアとウイルス様顆粒がともに多く、対照的にサイズが大きく被食されにくい植物プランクトン
は、湖氷の融解開始時に優占していた。プランクトンのサイズスペクトルは連続型のパレート分布
を示し、特に深層での一月中旬までのサイズスペクトルの傾斜は緩やかで、より効率的な資源利用
が行われていることが考えられる。これらのことからこの湖の微生物食物網は，ある時期には主に
カイアシ類へと送り込まれることになり、厳しい環境下でも栄養段階間の相互作用が起こっている
ことを示す。気候的制約を軽減させ、生物間相互作用を強化するであろう気候温暖化を考える上で、
興味深い結果である。 
The morphology of peat bog surfaces on Hermansenøya, NW Svalbard 
Tomasz Jaworski 
スバールバル諸島北西部のヘルマンセノヤ島において、泥炭湿地の地表面形態に関する調査を行っ
た。島に分布する 6 つの泥炭湿地では、凍上現象やサーモカルスト、融雪水による侵食、風成作用
などで様々な微地形が発達している。それらは、地中氷の成長が関与した上昇型、サーモカルスト
が関与した退化型、融雪流が関与した熱侵食型に分けられる。最も古い微地形は、氷核を持つ泥炭
マウンドとアイスウェッジポリゴンで、約 3000～2500年前の寒冷気候期に形成されたと推定される。
サーモカルスト型マウンドの形成年代は新しく、小氷期以降の温暖期（例えば 1920 年代）頃と考え
られる。融雪流の流路は現在も侵食が進行しており、微地形形成が進んでいる。 
Evaluating the relationship between wildfire extent and nitrogen dry deposition in a boreal 
forest in interior Alaska 
Hirohiko Nagano, Hiroki Iwata 
アラスカの森林火災は当地北方林における大気からの窒素沈着に対して重要な役割を果たしている
可能性がある。これを検証するため、本研究では、アラスカ内陸部のデナリ国立公園内にある
CASTNET 観測所で測定された 1999 から 2013 年までの年間窒素乾性沈着量に対して、森林火災面積
や大気振動、降水量などを説明変数とする重回帰分析を行った。検討した説明変数のうち、観測所
から 100 km 以上離れた場所で発生したアラスカの年間火災面積（BAAK）が沈着量の年々変動に最
も大きく寄与していた（15 ± 14%）。さらに得られた回帰式を用いて過去 64 年分の窒素乾性沈着量
を再現したところ、火災面積の増加により 2000年代の沈着量が最大であったことが明らかになった。 
 


PS news No.38 # Vol.11

PS ﾆｭｰｽ No.39 
     Polar Science   
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最新号 Vol. 12（2017 年 6 月）<特集号 Ecosystem studies in the Indian Ocean sector of the 
Southern Ocean undertaken by the training vessel Umitaka-maru > には、以下の論文が掲載
されています。 
[Editorial] 
Ecosystem studies in the Indian Ocean sector of the Southern Ocean undertaken by the 
training vessel Umitaka-maru 
Masato Moteki, Tsuneo Odate, Graham W. Hosie, Kunio T. Takahashi, Kerrie M. Swadling, Atsushi 
Tanimura 
本特集号は、東京海洋大学練習船「海鷹丸」による 2002/2003 年 から 2014/2015 年に至る 10 回の
南大洋航海を概観し、南大洋インド洋セクターでの生態系研究を次のフェーズに進めることを目的
としている。海鷹丸による航海は、仏デュモン・デュルビル基地沖、豪ケーシー基地沖および昭和
基地沖を主要な観測海域とし、表層から深海に至る、オキアミ非依存型食物網、動物組成、群集構
造と分布様式などについての研究成果を挙げてきた。今後は水柱中の食物網における海氷の影響を
精査することが必要で、近い将来予測される海氷変動の結果として起こる生態系変動を評価するう
えで重要な情報をもたらすと考えられる。 
Photoprotection and recovery of photosystem II in the Southern Ocean phytoplankton 
Tomoyo Katayama, Ryosuke Makabe, Makoto Sampei, Hiroshi Hattori, Hiroshi Sasaki, Satoru 
Taguchi 
地球温暖化によって表層混合層が浅化すると、植物プランクトン群集の受ける平均光強度は増加す
ることが予想される。このような環境下において強光に対する光保護適応が生態系の遷移を決定し
得る。本研究では、極前線（PF）を境とした南北の植物プランクトン群集を対象に、太陽光に対す
る光保護応答及び光化学系 II（PSII）の光損傷からの回復を調べた。太陽光を 2 時間照射すると PSII
最大量子収率（Fv/Fm）は減少したが、その減少はダイアトキサンチンの合成とともに徐々に緩和さ
れた。光照射後の細胞をより弱い 3 つの光条件下に置くと、PF 北部の Fv/Fmは太陽光照射前の初期
値まで回復したが、PF 南部では初期値まで回復しなかった。PF 北部は南部よりも水温が高いため、
PF 北部の植物プランクトン群集はより早く PSII の光損傷から回復できることが考えられ、光環境の
早い変化に適応できる可能性が示唆された。 
Distribution in the abundance and biomass of shelled pteropods in surface waters of the Indian 
sector of the Antarctic Ocean in mid-summer 
Fumihiro Akiha, Gen Hashida, Ryosuke Makabe, Hiroshi Hattori, Hiroshi Sasaki 
夏季の南極海インド洋区において、100μm 目合いの閉鎖型プランクトンネット及び漂流型セディメ
ントトラップを用いて有殻翼足類を採集し、その現存量と生物量を調べた。全有殻翼足類の 90%以
上が 50m 以浅の水柱に分布し、それらの 70-100%が未成熟な初期幼生であった。>0.2mm の大型個
体は 60oS 以北においては Limacina retroversa、62oS 以南においては L. helicina、60-62oS においては
両種が混在している。現存量の最優占群は未同定の小型 Limacina であり、特に 110oE の 60、63、64oS
測点、および 115oE の 63oS 測点の 50m 以浅に多い。しかしそれらの推定 POC 生物量は Limacina の
成体より少量であった。50m 以浅に見られる成体雌は卵塊を抱えており、孵化した初期幼生は数日
で成長する。60oS、110oE 付近において 70m の深度でトラップに採集された小型個体と初期幼生は、
個体数および生物量フラックスとして 5.1 ± 1.6 × 103 ind. m-2 d-1 (0.6 ± 0.2 mg C m-2 d-1)であったが、そ
の値は 70m 以前に生息する有殻翼足類現存量の 3.8%に過ぎない。少なくとも現存量の約 4%が小型
個体と初期幼生として再生産されていることを示唆している。これらは、その後の大型個体の増加
に寄与するものと考えられる。 
Variability of the fauna within drifting sea ice floes in the seasonal ice zone of the Southern 
Ocean during the austral summer 
Motoha Ojima, Kunio T. Takahashi, Takahiro Iida, Masato Moteki, Naho Miyazaki, Atsushi 
Tanimura, Tsuneo Odate 
本研究では、南大洋の流氷内でみられた微小動物群集の組成について解析した。東南極アデリーラ
ンド沖において 2013、14 年に採集した合計 17 塊の流氷を分析した結果、高密度でハルパクチコイ
ダ科のカイアシ類（18,787±50,647 inds.m-3）、Paralabidocera antarctica（1,773±6,370 inds.m-3）およ
びそのノープリウス幼生（69,943±149,607 inds.m-3）、有孔虫類（193,869±408,721 inds.m-3）が出現
した。クラスター解析では、流氷内の微小動物群集は採集した年の違いによってハルパクチコイダ
科カイアシ類が優占するグループと有孔虫類が優占するグループの大きく２つに区分された。衛星
より得た流氷の軌跡データを解析すると、2013 年と 14 年では流氷の生成と軌跡に違いがみられた。
本研究の結果は、流氷内の微小動物群集組成と流氷の生成、軌跡の関係性について示唆するもので
ある。 
Meso-zooplankton abundance and spatial distribution off Lützow-Holm Bay during austral 
summer 2007–2008 
Ryosuke Makabe, Atsushi Tanimura, Takeshi Tamura, Daisuke Hirano, Keishi Shimada, Fuminori 
Hashihama, Mitsuo Fukuchi 
動物プランクトン群集の微細分布特性を把握するため、リュツォ・ホルム湾沖の７定点において閉
鎖式ネットによる定量観測を実施した。群集解析の結果から、植物食性の強い Ctenoclanus citer な
どの発育段階組成とノープリウス幼生密度の違いによって同海域における群集構造が水平的に異な
ることが示された。この結果は海氷融解によって引き起こされる植物プランクトンブルームの時期
とその持続性の違いが餌環境の違いを生じさせたためと分かった。海氷のダイナミクスとローカル
な海底地形との関係は東南極の広い海域で報告されており、本研究が見出した優占カイアシ類の再
生産と初期生育のローカルスケールにおける違いは、他の海域でも同様に起こると考えられる。 
Community structure of copepods in the oceanic and neritic waters off Adélie and George V 
Land, East Antarctica, during the austral summer of 2008 
Aiko Tachibana, Yuko Watanabe, Masato Moteki, Graham W. Hosie, Takashi Ishimaru 
本研究では、2008 年夏季に沖合から浅堆において、表層から中深層までの広範囲に及ぶ深度別採集
を行い、南大洋インド洋セクターのカイアシ類の群集構造を明らかにした。類似度指数をもとにし
たクラスター解析により、カイアシ類群集は 7 つのグループに分類され、それらの分布は水塊とよ
く一致していた。沖合から浅堆の表層域では、沖合では SB-ACC を境に 2 グループが、浅堆上では
固有のグループがみられた。一方、中層から深層では、種の多様性が高く、群集は深度によって分
かれた。これは種間の分布が、深度や摂餌生態によって鉛直方向に分かれたためであった。表層で
は、動物プランクトンの水平的棲み分けに起因し、食物網構造が異なることが示唆された。 
Intra-annual seasonal variability of surface zooplankton distribution patterns along a 110°E 
transect of the Southern Ocean in the austral summer of 2011/12 
Kunio T. Takahashi, Graham W. Hosie, Tsuneo Odate 
日本南極地域観測隊がモニタリング観測を実施している南大洋東経 110 度において、連続プランク
トン採集器（CPR）を用いた動物プランクトン群集組成、分布特性、現存量の季節変動調査を行っ
た。試料は主要な海洋前線である亜南極前線（SAF）と南極前線（PF）を跨いだトランセクトにお
いて、砕氷艦しらせで 2011 年 12 月と 2012 年 3 月、東京海洋大学練習船海鷹丸で 2012 年 1 月の計 3
回の曳航により得た。SAF と PF の間の南極前線域（PFZ）と PF 以南の南極域（AZ）において動物
プランクトンの高現存量を観測した。中でも小型カイアシ類の Oithona similis と Ctenocalanus citer
が優占して出現した。3 月の AZ においてカイアシ類のコペポダイト幼生期の出現割合が高く、新規
個体群の加入の影響と考えられた。本研究のような時系列データの取得は、動物プランクトンの多
様な分布パターンを検出するとともに、彼らの環境変化への応答を探るうえで重要な情報集積とな
る。 
Spatial distributions of euphausiid species in the Northern Lützow-Holm Bay, East Antarctica 
during the austral summer in 2005 and 2006 
Atsushi Ono, Masato Moteki 
オキアミ類、特に Euphausia superba の生態を明らかにすることは、南大洋生態系を解明するために
は必要不可欠である。そこで、リュツォ・ホルム湾北部域におけるオキアミ類の分布と群集構造を
明らかにするため、2005 年および 2006 年の 1 月に RMT ネットを用いた 0–2,000 m の層別定量採集
を行った。オキアミ類現存量は 1.2–32.2 ind. m-2であり、Thysanoessa macrura と E. superba が優占す
る一方で、E. triacantha と E. crystallorophias は非常に少なかった。T. macrura は暖かい Modified 
Circumpolar Deep Water (MCDW) と冷たい表層で卓越した。E. crystallorophias も冷たい水塊と暖かい
MCDW に出現した。E. superba では、juvenile, adult male, gravid and spent female (IIIC–E) が暖かい
MCDW に出現しており、深層における本種の産卵が示唆された。2005 年における E. superba 個体群
では、大型の成熟個体が優占するのに対し、2006 年では小型の未成熟個体が卓越した。2005 年にお
いては、早期海氷融解によりChl aが高く、このことが E. superbaの成熟を促進させたと考えられる。 
Spatial distribution of Salpa thompsoni in the high Antarctic area off Adélie Land, East 
Antarctica during the austral summer 2008 
Atsushi Ono, Masato Moteki 
Salpa thompsoni はナンキョクオキアミ Euphausia superba との競合関係が指摘されており、南大洋生
態系に与える影響が懸念されている。そのため、南大洋高緯度域における S. thompsoni の生殖状態を
把握することは、個体群動態や南大洋生態系の変化を予測するためには必要不可欠である。そこで
2008 年夏季の南大洋アデリーランド沖におけるサルパ類の空間分布と個体群構造を調べた。本研究
では S. thompsoni と Ihlea racovitzai が出現し、前者が優占した。S. thompsoni は陸棚斜面域北部に分
布したのに対し、I. racovitzai は沿岸域に出現した。S. thompsoni 成熟個体は南極周極流の南縁よりも
南側にまで出現しており、本種が夏季に南大洋高緯度域で生活史を完遂できることが示唆された。
また、S. thompsoni は、E. superba が多く分布する陸棚斜面域以南では非常に少なく、これら 2 種間
には餌を巡る競合は殆どないと考えられた。 
 
Measurement of the volume-backscattering spectrum from an aggregation of Antarctic krill 
and inference of their length-frequency distribution 
Kazuo Amakasu, Tohru Mukai, Masato Moteki 
広帯域エコーサウンダーによるナンキョクオキアミ（Euphausia superba）の観測を行い、そのエコー
データから最小二乗法によるインバージョンで体長別の個体数密度を推定した。観測は 2014 年 1 月
に南大洋インド洋セクターで実施した。送波信号は、パルス幅 10 ms、周波数掃引範囲 20–200 kHz
のリニア FM 信号とした。大陸棚上の観測点においてナンキョクオキアミの大きな群れを観測し、
収録したエコーから 85–187 kHz における体積後方散乱強度を得た。さらに，正確な推定値を得るた
め、インバージョン前に信号対雑音比を推定し、測定した体積後方散乱強度を評価した。インバー
ジョンでは、ナンキョクオキアミの形状を回転楕円体としてモデル化し、そのターゲットストレン
グスは distorted-wave Born approximation によって推定した。音響推定した平均体長は、エコーサンプ
リング直後のネットサンプリングによって把握したモード体長とよく一致していた。また、音響推
定した体長組成は、ネットサンプルから得た体長組成と合理的な一致が見られた。 
Developmental intervals during the larval and juvenile stages of the Antarctic myctophid fish 
Electrona antarctica in relation to changes in feeding and swimming functions 
Masato Moteki, Eri Tsujimura, Percy-Alexander Hulley 
本研究は、南大洋外洋域で大きな生物量をもつ Electrona antarctica (ハダカイワシ科魚類) の仔魚か
ら稚魚期に至る外部形態と骨格の発育を明らかにし、遊泳・摂餌様式の変化について推定した。仔
魚は体長 12-13 mm までに、初期の遊泳能力と吸い込み摂餌能力を獲得し、その後、遊泳・摂餌機能
は、鰭の発達と顎と懸垂骨の出現・化骨により強化された。この発育過程は、仔魚が体長 12-13 mm
で浮遊生活から遊泳生活に移行することを示している。変態は体長 19-21 mm で起こり、この期間に、
眼径と上顎長の不連続的な増大、発光器の出現、体表面の黒色素胞の出現などが観察された。変態
後に遊泳・摂餌機能はほぼ完成した。この変態期の急速な形態的・骨学的変化は、表層から中層へ
の生息域の変化と関連するものと考えられた。 
Distributions of larval and juvenile/adult stages of the Antarctic myctophid fish, Electrona 
antarctica, off Wilkes Land in East Antarctica 
Masato Moteki, Kentaro Fujii, Kazuo Amakasu, Keishi Shimada, Atsushi Tanimura, Tsuneo Odate 
本研究は、南大洋生態系において重要なハダカイワシ科魚類 Electrona antarctica 仔魚と稚魚／成魚
の空間分布を明らかにした。仔魚のほとんどは深度 5-200 m の Modified Circumpolar Deep Water (−
1.5 °C–2.0 °C) に分布しており、日周鉛直移動は観察されなかった。一方、エコーサウンダー
（38 kHz）と層別採集のデータから、最も南側の大陸棚斜面の観測点を除いて、稚魚以降の発育段
階では日周鉛直移動を行っていることが分かった。夏季のウィルクスランド沖では、ナンキョクオ
キアミが主に大陸棚斜面の–1.5 °C 以下の水塊に分布していることから、E. antarctica 仔魚とオキア
ミの分布が空間的に分かれていることが明らかとなった。既往の知見と合わせると、産卵期は 11 月
下旬から 12 月の海氷縁辺域と推定され、海氷近傍の環境が初期仔魚の育成場となっていることが示
唆された。 
 


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