研究内容・センター｜RESEARCH CONTENTS・CENTER

国際沿岸海洋研究センター
International Coastal Research Center

国際沿岸海洋研究センターの位置する三陸沿岸域は、親潮と黒潮の混合水域が形成され、生物生産性と多様性の高い海域として世界的にもよく知られており、沿岸海洋研究に有利な立地条件を備えています。また本センターは、良質の海水や淡水に恵まれ、調査船、各種観測装置などの施設も充実しており、沿岸海洋環境の総合研究センターとして重要な役割を果たしてきました。今後も大槌湾および周辺海域の生態系についての研究を実施するとともに、沿岸保全に積極
空から見た大槌湾
Bird's eye view of Otsuchi Bay

的に取り組みつつ、新しい学際的ニーズに合う国際的な共同利用研究施設として、沿岸海洋研究の国際ネットワークの中核となることを目指しています。
The International Coastal Research Center is located in Otsuchi on
northern Japan s Pacific coast. The cold Oyashio and warm Kuroshio
currents foster high productivity and biodiversity in and around Otsuchi
Bay. Coastal waters are facing increased ecological and environmentalpressure from human activities. Public health may be adversely affectedby marine pollution from hazardous chemicals. Comprehensive coastal
marine science can provide important input to help resolve growing
global and domestic environmental challenges. International andinterdisciplinary cooperation is necessary for addressing coastal
ecological and environmental issues. This international center focuses

大槌湾の砕波帯Swash zone in Otsuchi Bay

on marine science not only in Japanese waters, but also in overseas
coastal waters, in cooperation with foreign countries and internationalorganizations.

沿岸生態分野Coastal Ecosystem Group
三陸沿岸域に生息する主要な海洋生物の生活史、生物多様性、有害物質の挙
動と生物影響などの基礎的研究を推進するとともに、これらの情報のデータベース化を通して沿岸生態系研究に関する国際共同研究体制の構築を目指している。
Coastal areas of Japan have a high biodiversity comparing with that in tropical rain forests. But, partly because its
complexity, structure and dynamics of coastal ecosystem remains mostly unknown. In order to understand coastal
ecosystem, basic studies on ecology of each elements and interactions between them are required. The main task of thecoastal ecosystem division is to study on life history of marine organisms, marine biodiversity and marine pollution by

沿岸保全分野Coastal Conservation Group
沿岸域における生物の生活史や行動生態、沿岸域における海象・気象の変動
特性や物質循環に関する研究を行うとともに、国際的ネットワークを通じて総合
的沿岸保全管理システムの構築を目指しています。
Conservation, restoration, and sustainability of coastal ecosystems are critical societal issues in 21st
century. With the intention of providing a guideline for resolving such matters, the coastal
conservation division focuses on the life history and behavioral ecology of coastal marine organisms,
and mechanism of oceanic and atmospheric variability and dynamics of bioelements in the coastal

地域連携分野Regional Linkage Group
世界各国の沿岸海洋に関する諸課題について、国際機関や各国研究機関との共同研究の実施及び国際ネットワークによる情報交換により研究者のみならず政策決定者、市民等との連携を深めることにより解決を目指す。

調査船弥生による採水作業
Water sampling using research boat "Yayoi"

The regional linkage division endeavors to coordinate academic programs ofcoastal marine science and to establish network systems of coastal marine
science among domestic and foreign universities and institutes as well asinternational organizations.

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国際沿岸海洋研究センター

沿岸生態分野International Coastal Research Center, Coastal Ecosystem Group日本の海洋の沿岸域は、生物の多様性が高く、陸上の森

Coastal areas of Japan have high biodiversity, comparable to林に比較し得る複雑な生態系の構造を持っています。また沿that of tropical rain forests. However, partly because of their

岸生態系は、栄養塩の供給、仔稚魚の生育場の提供などを

complexity, the structure and dynamics of coastal ecosystems
remain mostly unknown. To understand coastal ecosystems,

通して、沖合域の生態にも密接な影響をおよぼしています。しbasic studies of the ecology of each element and interactions

かしながら、沿岸生態系の構造と動態については、いまだ解

between them are required. The main goal of the coastal

明されていない部分が多く残されています。沿岸生態系の構

ecosystem division is to study marine biodiversity, interactions

造を理解するには、構成要素となる各生物種それぞれの生態

between marine organisms and their environments, and marineを明らかにし、その間の相互作用を明らかにしていくという地
道な作業が必要となります。
沿岸生態分野では、三陸沿岸から沖合域に生息する主要な海洋生物の生活史、生物多様性や有害化学物質による
沿岸域の環境汚染などの基礎的研究を実施して、これらのpollution issues. Special emphases are placed on: (1) species
diversity and production of "Garamo-ba" (Sargassum zone) on
rocky shores, and (2) coastal pollution caused by hazardous
chemicals, including endocrine disruptors.

Ongoing Research Themes●Coastal Marine Ecosystems : marine community structure

情報のデータベース化を行い、沿岸生態系の研究に関する(fauna and flora) and production processes of marine

国際共同研究体制の構築を目指しています。当センターのorganisms in ecosystems are studied on the basis of life

位置する大槌湾には、河口域、岩礁域、砂浜域、沖合域がそろっており、沿岸生態研究に適したフィールドを提供しています。
沿岸生態分野では、沿岸域に生息するプランクトン、仔稚魚の生活史と種間関係の解明、沿岸域における内分泌攪乱物

histories of key species.
●Coastal Pollution Studies : coastal pollution by hazardous
chemicals such as organotin compounds, organochlorinecompounds, and heavy metals is investigated with the goal ofconserving coastal environments.

質（環境ホルモン）
をはじめとする有害化学物質の挙動と蓄積、
生物濃縮メカニズム、毒性影響の解明を目指して研究に取り組んでいます。さらに国内外の研究者との共同研究を通して、多くの沿岸生物種の生態の調査や海洋環境の汚染の調査を行い、三陸沿岸海洋の生態系の構造と動態、そして保全の解明を目指します。

現在の主な研究テーマ●大槌湾の生態系の構造と機能
大槌湾に生息するベントス・プランクトン・魚類の生態を明らかにすることにより、多くの生物の成育場としての藻場、砕波帯などの構造と機能を解明していきます。
●沿岸域における環境汚染研究
内分泌攪乱物質などの有害化学物質による沿岸環境汚染の現状と推移、生物濃縮機構、毒性影響などについて調べています。

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サケOncorhynchus ketaの産卵回遊
Spawning migration of chum salmon Oncorhynchus keta

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国際沿岸海洋研究センター

沿岸保全分野International Coastal Research Center, Coastal Conservation Group

河口域を含む沿岸域は生産性が高く、漁業をはじめとしてIn the 20th century, serious damage to the coastal ecosystem

多目的に利用される海域であり、また人間と海とのインターフ

has occurred including a rapid decrease in biodiversity,

ェースとして人間活動の影響を強く受ける海域です。20世紀

resource depletion, pollution and global climate change.
Conservation and restoration of the coastal ecosystem is a

後半に急激に進んだ生物多様性の低下や資源枯渇、環境

critical issue for societies in the 21st century. The coastal

汚染、気候変動などの生態系の機能低下は沿岸域でとりわ

conservation division focuses on: (1) life history and behavior of

け顕著に現れています。沿岸域の健全な生態系を回復する

coastal and diadromous fishes such as salmon, ayu, icefish and

ことは21世紀を生きる私たちに課された大きなテーマなのです。

stickleback, (2) behavioral ecology of animals in relation to their

沿岸保全分野では沿岸域における生物の生活史や海洋

surrounding environments using various data loggers, (3)mechanism of oceanic and atmospheric variability in the coastal

高次捕食動物の行動生態、沿岸域における海象・気象の変

areas of Sanriku, and (4) role of dissolved and particulate

動特性や物質循環過程に関する研究に取り組むとともに、国

matter in material cycling in coastal environments. This division

際的ネットワークを通じて総合的沿岸保全管理システムの構

also covers actual research plan on conservation and築を目指しています。サケ、アユ、
シラウオ、イトヨなどの三陸

restoration of nature from environmental degradation.

沿岸に生息する沿岸性魚類や通し回遊魚の分布・回遊・成長・

Ongoing Research Themes

生残、サケ、海鳥、イルカ、
さらにウミガメやアザラシ、
ジュゴン●Early life history of diadromous fishes : Distribution,などに搭載したデータロガーや画像ロガーなどから得られる行

migration and growth in the early life history of diadromous

動情報や生理情報の解析、1977年から継続している大槌湾の各種気象要素に関する長期観測データや係留ブイの観測データなどに基づく三陸沿岸域の海象・気象の変動メカニズ

fishes are investigated in relation to the environmental factors.
●Behavioral ecology of marine top predators : Various dataloggers are used to investigate behavior, physiology of animals
and their surrounding environments.

ムの解明、生物活動を含む物質循環過程において溶存態・●Mechanism of oceanic and atmospheric variability :懸濁態成分が果たす役割の解明などを目標とした研究を行Mechanism of oceanic and atmospheric variability in the coastalっています。本センターの調査船や研究船などを用いたフィールド研究を軸として、それに関わるデータ集積・分析・解析のための新しい手法や技術の開発を進めています。

areas of Sanriku is studied by the analysis of routine marine
meteorological data and current data from bottom mount type
ADCP.
●Dynamics of bioelements : Roles of dissolved and particulatematter in material cycling in coastal environments areinvestigatedthroughfield

observations

andlaboratory

experiments.

現在の主な研究テーマ●通し回遊魚の初期生活史に関する研究
アユやサケなどの通し回遊魚の初期生活史における分布・
回遊・成長を調べて生き残り過程を明らかにするとともに、資源変動メカニズムを生息環境との関わりから解明する。
●海洋高次捕食動物の行動生態研究
動物に搭載可能な小型データロガーを用いて、海洋高次捕食動物の視点から海洋環境を把握しつつ、動物の行動や生理情報より、彼らが海洋環境にいかに適応し、日々どう振る舞っているのかを調べる。
●三陸沿岸海域における海象・気象の変動特性の研究
三陸沿岸海域における海象・気象のさまざまな時間スケー
ルでの変動特性のメカニズムを長期間の定置観測データや海底設置型ADCP(Acoustic

DopplerCurrent

Profiler) などのデータから解明する。
●生元素の動態に関する研究
生物活動を含む沿岸域の物質循環において、溶存態・懸濁態成分が果たす役割について野外観測と室内実験を通して明らかにする。

大槌湾に浮かぶ海象観測ブイ。後方に国際沿岸海洋研究センターが見える
Telemetering buoy for observing sea water temperature and salinity.
International Coastal Research Center can be seen beyond the left side of
the buoy

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海洋科学国際共同研究センター
Center for International Cooperation

2001年度に開始された日本学術振興会拠点大学交流事業「沿岸海洋学」は、東南アジア5カ国との協力により、東
アジア・東南アジア沿岸域における海洋研究を推進しています。日本から多くの関係研究機関が参加して進められている
本プロジェクトにおいて，海洋科学国際共同研究センターのスタッフが主導的な役割を果たしています。また、ユネスコ
IOCの推進する世界海洋観測システム（GOOS）、統合国
際深海掘削計画（IODP）、海洋・大気間の物質相互作用研究計画（SOLAS）等においても当センターのスタッフが中核的な役割を担っています。
国際センターシンボルマーク
Original symbol mark of CIC.

For example, staff members of the Center play leading roles inMultilateral Core University Program ̀Coastal Marine Science'that has been supported by Japan Society for Promotion of
Sciences (JSPS) since 2001, within which cooperative studies oncoastal oceans have been actively carried out under close
collaboration between related universities and institutions inJapan and Southeast Asian Countries. In addition, staff members
also have been acting core members of several international
research projects including Global Ocean Observing System(GOOS), Integrated Ocean Drilling Program (IODP), Surface
Ocean-Lower Atmosphere Study (SOLAS), and so on.

企画情報分野Research Planning Group
アジア諸国との沿岸海洋学に関する共同研究会議
Scientific symposium on Coastal Marine Sciences ,a cooperative study with southeast Asian countires.

企画情報分野では、海洋科学に関する国際共同研究の企画・立案・調整といった国際的な場に積極的に参加しています。各種委員会に委員として参画して新たな国際共同研究の立ち上げ等に貢献するほか、スタッフ自らも国際共同研究の一翼を担う研究を進めています。
This group helps to plan and coordinate the activities of various international
cooperative studies in oceanography. Staff members of our group contributeto initiating new international research projects, and also carry out forthemselves scientific studies related such projects.

研究協力分野Research Cooperation Group
研究協力分野では、諸外国特にアジア諸国との学術交流の推進、研究ネット
ワークの構築等をめざして、関連する国際研究プロジェクトにおいて先導的な研究を進め主導的な役割を果たしています。
This group aims to establish international cooperative research networks, inparticular among Asian countries, including through capacity building
activities, by promoting advanced scientific studies and playing leading roles
in various international research projects.

国際センターが主催した国際会議COOP-7（2004）
7th session of Coastal Ocean Observations Panel(COOP-7) hosted by CIC in 2004.

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海洋科学国際共同研究センター

企画情報分野Center for International Cooperation, Research Planning Group

企画情報分野では、海洋科学に関する国際共同研究のThis group helps to plan and coordinate the activities of various

企画・立案・調整といった国際的な場に積極的に参加していinternational cooperative studies in oceanography. Staff members ofます。各種委員会に委員として参画して新たな国際共同研

our group contribute to initiating new international research projects,
and also carry out for themselves scientific studies related such

究の立ち上げ等に貢献するほか、スタッフ自らも国際共同研

projects.

究の一翼を担う研究を進めています。

Ecological and morphological research on marine mammals has

海洋生物を専門とする宮崎研究室では、バイオ・ロギング

been conducted in cooperation with foreign scientists. Special

科学の構築を進めていると同時に、海棲哺乳動物の生活史

emphasis is placed on bio-logging science and marine pollution byを中心とした生態学的研究、外部形態や骨形態などの形態

hazardous chemicals, using marine mammals as indicators. Aninternational research topic is Caspian Sea seals, which have

学的研究、および海棲哺乳動物を指標として、有害化学物

harbored the influenza A virus for 20 or more years.

質による海洋汚染モニタリング研究やその生物影響の研究

A physical oceanography laboratory is employed to investigateを実施しています。これまで日本近海はもちろんのこと、南極海、

oceanic current structures and their variability in the surface layer by

北極海、バイカル湖、
カスピ海、黒海などで国際共同研究を展開してきました。約20年前にヒトの世界で流行したインフル

analyzing observational data collected with shipmounted acoustic
Doppler current profilers (ADCP) and surface drifters.
Molecular biological, comparative genomic and biochemical studies

エンザウイルスがカスピカイアザラシに保持されていることを

on fishes and marine invertebrates including mollusks and突き止めた研究は、国際的に注目されています。

crustaceans also started with a special interest in mechanisms of

海洋物理を専門とする道田研究室では、海洋表層の流れ

Ongoing Research Themesの構造と変動について漂流ブイや船舶搭載型ADCP（音波●Establishment of "Bio-logging Science"

ドップラー流速計）などを用い、フィールド調査とデータ解析を●Ecological and morphological studies of marine mammals

主体とした研究を進めています。

●Marine pollution studies using marine mammals as indicators

井上研究室では軟体動物や甲殻類などの無脊椎動物や魚類が海洋の様々な環境に適応するメカニズムとその進化●Studies of coastal environments and conservation●Velocity structure in the surface mixed layer●Vorticity distribution in the Kuroshio Current from ADCP dataの過程を主に分子生物学、比較ゲノミクス、生化学などの手●Particle dispersion processes from tracking drifters法を用いて研究しています。

●Sea level changes in Antarctica●Oceanographic data and information management●Environmental adaptation of fishes and marine invertebrates●Physiology of deep-sea organisms inhabiting hydrothermal vents●Evolution of functional genes involved in environmental adaptation

現在の主な研究テーマ

カズハゴンドウの集団漂着●バイオ・ロギング科学

Mass strandingofmarinemammals●海棲哺乳動物の生態・形態学的研究●海棲哺乳動物を指標とした海洋汚染研究●沿岸域の環境保全研究●海洋表層混合層の流速構造●ADCPを用いた黒潮の渦度の評価に関する研究●位置追跡浮子を用いた粒子分散に関する研究●南極の水位変動に関する研究●海洋情報・データの管理・流通●魚類・海産無脊椎動物の環境適応機能

漂流ブイによるタイ湾の海流調査
Current
observation withdrifters in the
Gulf of Thailand●深海の熱水噴出域に生息する生物の生理機能●環境適応に関与する機能分子（遺伝子）の進化

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海洋科学国際共同研究センター

研究協力分野Center for International Cooperation, Research Cooperation Group

研究協力分野の植松研究室では、エアロゾルから見た地

Research in marine biogeochemistry laboratory focuses on

球環境の変化の解明を研究対象とし、エアロゾルの地球上

aerosols in the marine environment. Our goal is to understand theの分布、エアロゾルに含まれる化学成分、エアロゾルを媒介

interactions of aerosols. Sea and land are closely linked,とした大気−海洋間の相互作用などの解明を主たる目的とし

especially with respect to the biosphere and global climate. Theています。同時に、観測に必要となる分析技術、観測手法のocean controls atmospheric levels of greenhouse gases originating

開発を行っています。

from land. However, negative radiative forcing of global climate

化石燃料から生じる硫黄酸化物が温暖化を抑制することが知られていますが、海洋生物が生産する硫黄化合物も海

caused by aerosols is outweighed by the positive effects ofgreenhouse gases. Aeolian dust is transported over and deposited
into the sea, which can influence how the marine ecosystem

洋大気へ放出され硫黄酸化物へと変化し、雲の凝結核とな

functions.

り太陽光を遮断し、同様に抑制に寄与することがわかってきまMarine geology and geophysics laboratory is aiming atした。また、陸地の約3割を発生源とするダストは、陸地に沈

comprehensive understanding on trench-arc-backarc basin

着するだけでなく、海洋にも沈着し、海洋の生態系を変えます。
このように、陸と海洋を結びつけるエアロゾルのさまざまな過

systems on Earth. We focus on marine geologic and geophysicalstudies in the plate convergent margin such as Nankai Trough,mainly through 2-D and 3-D multichannel seismic reflection

程や役割、
それらの地球環境への影響を解明することは、気investigations. We are currently conducting 2-D and 3-D prestack

候変動や生態系を理解する上で重要なことです。

depth imaging studies and physical property estimations along the

海洋地質・地球物理学を専門とする朴研究室では、2次元及び3次元マルチチャンネル反射法地震探査データを用いた沈み込み帯の地殻構造に関する研究を行っています。また、反射法地震探査研究を統合国際深海掘削計画（IODP）の地震発生帯掘削研究と統合することで、海溝型巨大地震発
生メカニズムの解明に必須不可欠なプレート境界断層の包括的理解を探求しています。特に、付加体の成長や海溝型

Nankai Trough subduction zone. We are closely involved in Nankai

Ongoing Research Themes●Chemical composition and fluxes into the sea from themarine atmosphere●Biogeochemistry of trace metals in the marine atmosphere●Trace element atmosphere-ocean interactions●Development of automatic measurement of trace elements●IODP Nankai Trough Seismogenic Zone Experiment

巨大地震発生メカニズムの研究において絶好のフィールドと●Segmentation along rupture zone of subduction thrust earthquake

して知られている南海トラフに着目し、巨大地震破壊の鍵と●3-D考えられる地殻構造の詳細なイメージングや物性推定の研究を行っています。

現在の主な研究テーマ●大気を経由して輸送される陸起源・人為起源物質の海洋
環境への影響●海水中の粒子の無機化学組成と生物との関係●海洋起源成分の海洋と大気間の相互作用に関する研究●堆積物粒子の粒径、化学組成を基にした地球環境変化の解明●微量成分の自動連続測定法に関する研究●統合国際深海掘削計画の南海トラフ震源域掘削研究●巨大地震発生帯セグメント化を規定する物理プロセスの解明●東南海巨大地震断層の3次元高精度イメージングおよび物理特性の解明●海溝‐島弧‐背弧海盆システムの海洋地質・地球物理学
的研究●反射法地震探査データ・深海掘削データの統合データベ
ース構築

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distribution, chemical compositions, and atmosphere-ocean

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prestack

depth

imagingandphysicalproperty

estimation along Tonankai seismogenic fault●Marine geology and geophysics on trench-arc-backarc basin system●Integration of seismic reflection and ocean drilling data

南海トラフ沈み込み帯の3次元地殻構造及び沈み込む堆積層のP
波速度構造
3-D P-wave interval velocity model overlapped on topography of the
Nankai subducting oceanic crust, showing two low velocity bands
within underthrust sediments, which is interpreted as fluid-richchannels

研究内容・センター｜RESEARCH CONTENTS・CENTER

先端海洋システム研究センター
Center for Advanced Marine Research

7つの海は海流によって結びつけられ、さまざまな物質が世界中を循環します。また、微生物からクジラに至る様々な生き物の生命活動の場でもあります。太古から現代に至る変遷をとげてきた海洋は時空間的に連続したひとつのシステムをなしており、その包括的理解を深めるには、学際的な海洋研究が不可欠です。先端海洋システム研究センターは、最先端の観測機器・分析技術・解析手法を駆使して海洋循環・物質
循環や生物多様性に関する研究を連携して行うことで、海洋
水の惑星 地球環境の統合的解明を目指しています。

The Water Planet

The seven seas of the world are connected by ocean currents,
which globally circulate various kinds of materials. There aremany lives from microorganism to whale in the world ocean. The
Center for Advanced Marine Research was established for
growing demands of interdisciplinary and comprehensive
research of the ocean as the whole system in both of space andtime.

Using the most advanced observational and analyticaltechniques, the present state of the marine environment isstudied accurately, precisely, and thoroughly under thecollaboration.

超微小領域を分析できるイオンマイクロプローブ
Ion microprobe for trace element and isotopic
analysis of ultra-fine features

海洋システム計測分野
Marine System Observation Group
海洋化学と物理学の研究者が連携しながら、海洋環境に関わる海洋循環と海
洋物質循環過程を包括的に解明することを目指して、先端的な測定装置による現場観測や数値シミュレーションなどを行っています。
Our group consists of chemical and physical oceanographers. We aim tocomprehensively understand water circulations and material cycles in themarine environment on the basis of advanced measurement systems andnumerical simulation.

海洋システム解析分野
Marine System Analysis Group海洋システム解析分野では最新の分子生物学的、分析化学的な手法を用い、海洋における生物多様性の実体と変動を、現在および過去の環境変動要因との相互作用という視点から研究しています。
生物多様なサンゴ礁
Biodiversity of coral reefs

Using the most advanced techniques of molecular biology and analyticalchemistry, the marine system analysis group studies the development of
biodiversity, with special emphasis on interaction with the environmental
fluctuations from the past to the present.

ナメクジウオから脊椎動物への進化を探る
Amphioxus as a model for the ancestral vertebrate

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研究内容・センター｜RESEARCH CONTENTS・CENTER

先端海洋システム研究センター

海洋システム計測分野

Center for Advanced Marine Research, Marine System Observation Group

人類は、
これまで陸域を活動の場として発展してきましたが、

The ocean, covering 70% of earth, is central to many

海洋はその２倍以上の面積を持ち、地球環境と生命活動に

environmental issues, including global climate change, and is a

重要な役割を果たしています。地球環境に関わる海洋システ

major source of food for humans. Japan, surrounded by theocean, requires thorough scientific understanding, including

ムの研究、すなわち海洋の持つ地球環境保全機能の定量化

quantitative modeling, of the ocean's roles in the earth'sとその科学的理解は、地球環境と調和した社会を実現するた

environment.

めに不可欠です。

The marine environment is complex and requires comprehensive

例えば、地球環境に深刻な影響をおよぼす地球温暖化問
題において、二酸化炭素は温室効果気体の主要素ですが、

studies beyond the capabilities of a single department. Throughcooperation with other research departments and centers, themarinesystemobservationgroup

develops

advanced

海洋は大気に比較して50倍以上の量の炭素を含有し、そうしobservation systems and conducts high resolution numerical

た温室効果気体の吸収および循環過程に対して極めて重simulations to model the marine environment. Modeling employs

要な役割を果たしていると考えられています。また、過去50年

results from basic studies of water circulation and mass cycles

間の人口増加は急速な食糧増産で支えられてきましたが、海洋中の深層水には栄養塩が豊富に含まれており、深層水とfrom not only ocean chemistry and physics, but also biology,
fisheries, and geoscience.

Ongoing Research Themes

それに含まれるさまざまな物質の循環の実態を明らかにするこ●Ocean circulation using noble gas isotopes : noble gases areとは、将来における食糧問題の観点からも重要であると期待

chemically inert and are regarded as ideal tracers to study ocean

されています。

circulation. Helium-3 (3 He) is a primordial component that was

上記のような海洋・地球環境問題に取り組むためには、海trapped in earth's mantle at the time of accretion. It degasses fromsubmarine volcanoes at mid-ocean ridges and back-arc basins.

洋の化学や物理学をはじめとして、生物学、生物資源学、海Three-dimensional mapping of the

底科学等との共同研究が必要です。海洋システム計測分野

important constraints on global ocean circulation models (Fig.1).

では、本研究所研究部門および研究施設の教員、技術員と●North Pacific deep circulation : ocean observations using

連携しながら、海洋循環過程と海洋物質循環過程の基礎研

conductivity-temperature-depth (CTD) / lowered acoustic

究に立脚しつつ、最新の技術や高精度の計測機器類を導入

3

He/4 He ratio provides

Doppler current profiler (LADCP) systems and moored current
meters are undertaken, and resultant water temperature,

することで高密度観測や高感度分析、数値シミュレーションな

salinity, and dissolved oxygen data from hydrographic sections

どの先端的解析手法を開発し、近未来における海洋環境問and time series current data are analyzed.

題についての総合的な研究を行っています。

現在の主な研究テーマ●希ガス元素をトレーサーとした海洋物質循環

atmosphere

希ガス元素は化学的な活性が低いため、海洋循環を調べ

high 3 He/ 4 He area

るための良いトレーサーとなります。例えば、海水中のヘリウムの濃度分布は、海洋循環のモデル化を図る上で重要

ocean current

ocean

な情報を与えます（Fig.1）。また、深層水中のアルゴン、
ク
リプトン、
キセノンといった重い希ガス元素濃度からは、深層水がその昔、大気と平衡にあった時の温度を推定できます。
●太平洋における深層循環
CTDや降下式ADCPによる観測によって、太平洋深層における流速や水温・塩分・溶存酸素の分布、あるいは係留流速計による流速の時系列などをデータとして収集・解析
しています。

mantleFig.1 中央海嶺を横切るセクションで見た海水中のヘリウム−３の濃度異常。
中央海嶺から放出されたマントル起源のヘリウムは海水の流動とともに流れるように見えるWe can know ocean current from distribution of helium isotopes that wasemitted from a volcano on the seafloor

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先端海洋システム研究センター

海洋システム解析分野

Center for Advanced Marine Research, Marine System Analysis Group

地球の表面積の約7割を占める海洋は、生命誕生と進化の舞台です。今までに海洋は何度も地球規模の大きな環境変動を繰りひろげてきました。多様な生命体も長い歴史をかけて

The ocean, which occupies about 70% of earth's surface, is thecradle and incubator of life. Through earth history, life forms haverepeatedly appeared and disappeared, and this evolution isclosely

relatedtosurrounding

environments.

Long-term

出現と消滅を繰り返し、生命と海洋環境との間には密接な関associations between marine life and marine environments are

係が営まれてきました。この関係は、海洋底や地殻、海洋生物

recorded in marine sediment, igneous crust, fossils, and theの遺伝情報のなかに記録されています。最近の分析・測定技

genetic codes of marine organisms, and can be analyzed using術の発展がもたらした網羅的解析、高精度解析、極微細な解

sophisticated modern techniques. Our group's major research

析の技術で、
その記録を読み解くことができます。さらには、古goal is inclusive understanding of the global ocean system,
including reconstruction of ancient marine environments, for the

海洋環境の再現といった複雑な海洋システムの再構築の試

last two million years (Quaternary period). To reconstruct

みも可能になりつつあります。

biogeochemical cycles, trace element and stable-isotope studies

海洋システム解析分野では、海洋化学、海洋地質学、分子生物学のそれぞれの学問領域から、海洋の環境変動と生物進化の両面を研究します。そして、海洋システムを横断的かつ総of natural archives such as microfossils and ferromanganesecrusts are invaluable. Furthermore, for integrated understandingof geochemical cycles, and elucidation of adaptive mechanisms
and diversity of biological functions, we employ genomic and括的に理解することを研究のさらなる目的としています。具体的には、第四紀の氷期・間氷期を繰り返す劇的な環境変動のOngoing Research Themes

数万年間、さらに長期の数百万年間のタイムスケールの環境●Reconstructing environmental variables in ancient oceans

変動に焦点をあてます。古海洋環境の化学からは、海洋生物

using trace element abundances and isotopic ratios of natural
archives such as microfossils and ferromanganese crusts.

の化石中の微量元素や同位体比を解析します。計測分野の●The nitrogen cycle in various aquatic environments is

先端的な高精度計測技術を利用し、長期の環境変動や古環

negatively impacted by human activities. Therefore, studies of

境を高精度かつ高分解能で復元する研究もおこないます。また、nitrogen budgets, which help illuminate past, present, and

海洋生物の生物多様性を遺伝子科学とタンパク質科学の先端的手法で研究します。海洋生物の全ゲノム遺伝子の解読が可能となりつつある今日、生物の機能がどのように進化して

future conditions and processes, are required.
●The mechanisms that adapt biological functions to changes inmarine environments are analyzed using molecular biologicaland physiological methods (Figure).

きたかを解析します。さらに、解析分野のすべての研究を共通の時間軸をもって融合し、海洋環境の変動期における生物多様性の創出機構の解明を目指します。

現在の主な研究テーマ（A）●堆積物中の生物の遺骸（有孔虫、ケイ藻、魚の歯など）やマンガンクラスト中の微量元素の濃度および同位体比を測定し、古海洋環境（水温、pH、アルカリ度、深層循環のパターンなど）の復元を進めます。
●近年、人為的な環境負荷の増大により、多くの地球環境で、これまで長期間維持されてきた窒素収支がバランスを崩し
はじめています。そのため、過去・現在・未来を通しての窒素収支を明らかにし、それを維持している生物多様性の実態と変動を、環境要因との相互作用を通して明らかにして（B）いく研究を進めます。
●脊椎動物に近縁な、ナメクジウオのドラフトゲノム遺伝子が解読されました。この動物を用いて、多様な生体機能のな
かでも環境変動と関係しながら変化してきた機能を解析し、脊椎動物への進化について研究します。また、鯨骨生物
群集の極限環境への適応現象の解明を進めます（図）。

（A）鹿児島野間岬沖の海底約230mから引き上げた鯨骨。化学合成細菌共
生系のイガイ類が付着している。
（B）鯨骨中に見つかった新種ナメクジウオ。
(A) A whale bone found at a depth of 230m off Cape Nomamisaki,
Kagoshima. The mussel attached on the bone surface has symbiotoc
bacteria.
(B) A new species of lancelet discovered in the whale bone and sediments

OCEAN RESEARCH INSTITUTE
THE UNIVERSITY OF TOKYOCATALOG53