有明ノリの色落ちによる品質低下問題への提案を目指して調査解析をしたい

有明ノリが色落ちによる品質低下により生産の危機に瀕しています。ノリの色落ちは栄養塩の不足によるものとされています。この問題の解明には栄養塩の変動の予測が可能な水質モデルを用いた解析が有効です。水質モデルを用いた解析を行いノリの色落ち問題への提案を目指します。作業は6カ月程度の見込みです。

現在の支援総額

16,000

0%

目標金額は3,000,000円

支援者数

2

募集終了まで残り

終了

このプロジェクトは、2023/05/16に募集を開始し、 2023/06/29に募集を終了しました

有明ノリの色落ちによる品質低下問題への提案を目指して調査解析をしたい

現在の支援総額

16,000

0%達成

終了

目標金額3,000,000

支援者数2

このプロジェクトは、2023/05/16に募集を開始し、 2023/06/29に募集を終了しました

有明ノリが色落ちによる品質低下により生産の危機に瀕しています。ノリの色落ちは栄養塩の不足によるものとされています。この問題の解明には栄養塩の変動の予測が可能な水質モデルを用いた解析が有効です。水質モデルを用いた解析を行いノリの色落ち問題への提案を目指します。作業は6カ月程度の見込みです。

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有明海の赤潮発生の動向について報告されている資料の紹介です。題名:「有明海の赤潮頻発に端を発する生態系異変のメカニズム」報告者 堤 裕昭 日本ベントス学会誌 2021年 76巻(p.103-127)https://www.jstage.jst.go.jp/article/benthos/76/0/76_103/_article/-char/ja/※掲載図参照なお、掲載図は同論文からの転用です。赤潮の発生記録(1985年~2017年)からStage1 1985~1994年Stage2 1995~1999年Stage3 2000~2017年に区分し、Stage1とstage3は統計的にも有意な差があるとされ、2000年以降は高止まり状態が続いていると報告されています。応援よろしくお願いします。


有明ノリの色落ち問題への取り組み。面白情報-第1弾です。佐賀大学のプレスリリース(2023/01/17)で発表された研究成果の紹介です。https://www.saga-u.ac.jp/koho/press/2023011728812題名:「ノリの色落ちを招く有明海珪藻赤潮の年間動態と赤潮原因種を特定」代表研究者 木村圭(概要)珪藻のスケレトネマ(植物プランクトン)は有明海で夏季に大発生し貧酸素化による二枚貝の大量へい死や冬季に大発生しノリの色落ちを引き起こす問題児です。スケレトネマは種類の判別が難しく、これまで複数の種類が混ざった現象を扱っていました。この度、遺伝子配列からスケレトネマの種類が判別できる方法(PCR法)が確立されました。これにより、有明海で夏季に増える3種類と冬季に増える4種類の7種類のスケレトネマが区別されました。ノリの色落ち要因となるスケレトネマの種類が限定され増殖特性(温度、光強度、栄養塩など)の把握が進めば、本プロジェクトの重要なテーマの一つである植物プランクトン細胞数の予測式の精度向上に繋がります。応援よろしくお願いします。


「実際の海域を対象にした栄養塩の変動解析について」(補足説明です)(目標)ノリの色落ちが発生しないノリ養殖場条件の提示と対策への提案を目指します。(作業内容・方法)実際の海域を対象とした水質モデルの作成と作成モデルを用いたノリの色落ちが発生しない条件の絞り込みを行います。1)実際の海域向けの水質モデルの作成〇養殖ノリの色落ち事例の観測データを元に栄養塩の変動の再現計算を行いながら水質モデルを作成します。〇前ステップで改良の植物プランクトン予測式の調整もします。2)色落ちの発生しない条件の絞り込み色落ち発生要因-栄養塩低下要因は色落ち事例を元に精査・絞り込みします。絞り込んだ要因について水質モデルを用いて栄養塩の予測・収支チェックしながら色落ち条件を明らかにします。※想定される要因例は次のとおりです。※実際には複数の要因が合わさった結果となることが予想されます。(ノリ養殖秋~冬の短期的要因例)〇植物プランクトン生長を左右する光強度は天候で変化。〇降雨により河川からの栄養塩などの流入量が変化。〇植物プランクトン生長の基本3要素以外の要素の変化(前スッテプで解析予定内容)。(中・長期的な要因例)※過去の植物プランクトンの大量発生(赤潮)が少なかった頃の条件を見直します。〇植物プランクトンの種類-発生条件の違い。〇地形的な変化に伴う流れの違いによる栄養塩等の濃淡分布の変化。〇外海水の影響-水温の上昇(温暖化)、栄養塩濃度の低い外海水との交換量等の変化など。〇植物プランクトンを餌として取り込む貝類(アサリなど)の変化(最近大きく減少)の影響など。以上応援よろしくお願いします。


植物プランクトン生長(増殖)の3要素について(解説の補足です)植物プランクトン生長(増殖)を左右する基本要素は水温、光強度と栄養塩(窒素NとリンP)の3要素です。有明海のノリ養殖場の3要素と植物プランクトン細胞数の観測結果(2022年度のノリ養殖期;11月~2月)をグラフにまとめてみました(事前調査解析結果より作成)。※事前調査解析結果はこちらから見れます。https://drive.google.com/file/d/1-M_P1YAmbC9wLhyJOqHcxYY5KU5IBQH8/view?usp=sharing(これから見えること-何が起きているのか?)グラフにはこの時期に多かった2種類の植物プランクトンの細胞数の変化を示しています。スケレトネマに着目すると12月末~1月初めと1月末~から2月初めに大きく増加しています。この大きく増加する時期と3要素を比べると次のことが推察される。1)光強度が植物プランクトンの増減に影響している。2)水温の影響は明確ではない3)この時期の植物プランクトンの生長は必ずしも栄養塩の影響を受けていない。また、光強度、水温および栄養塩ともにマイナスの要素がない2月に植物プランクトンは大きく減少している。(何を解析すればいいのか?)以上から、このケース例の植物プランクトンは生長の3要素以外の別の要素の制限を受けていることが予想されます。別の要素の中身が絞り込みめれば植物プランクトン大量発生の抑制の可能性が浮上します。以上


先日(5/27)にFacebook,Twitter等に投稿しましたプロジェクト取り組み内容の解説を再掲します。※以下、投稿内容です。「有明ノリの色落ちによる品質低下問題」への取り組みの解説です。(目標)〇植物プランクトン大量発生の抑制方法の提案〇ノリの色落ちが発生しないノリ養殖場条件の提示と対策への提案を目指します。(概況:対象海域およびテーマの概況等)ノリの色落ちは有明に限らず東京湾、瀬戸内海などのノリ養殖海域で課題となっています。有明海は南端1ヶ所だけが外海と接する南北に細長い典閉鎖性の湾です。ノリ養殖は主に北側の浅い海域で行われています。筑後川など河川水の流入も多い海域です。色落ちの原因は栄養塩不足によるとされています。栄養塩は養殖ノリだけではなく浅海域に生息する植物性の生物-植物プランクトン(浮遊性の微小生物0.01mm~0.1mm程度の大きさ)、海底(光が届く深さ数m~10m程度)に付着する植物なども利用します。ノリ養殖が行われる秋季~冬季の栄養塩の短期的な変動の要因として植物プランクトンの大量発生(赤潮と呼ばれる)が着目されている。ノリ養殖の時期には栄養塩と赤潮発生状況のモニタリング(監視)が各ノリ養殖海域の担当自治体で行われています。栄養塩を利用する植物類以外にも河川からの流入、周辺海域との出入りや海底堆積物からの回帰(溶出)などが関与する。ノリなどの生長に重要な栄養塩は濃度(濃さ)も重要であるが供給量(収支)も重要です。供給量が多ければ濃度は維持されます。栄養塩の変動に係るノリや植物プランクトンなどの取り込みと枯死など、河川からの流入および周辺海域との出入りなどの関係を数式を用いて表したものが水質モデルと呼ばれ、水質モデルを用いた数値計算を水質シミュレーション(模擬実験)と呼ばれる。水質モデルは水質変動に係る要素を組み込んで作ります。自然の変動に係るものを全て組み込んだモデルを作ることは無理です。組み込む要素が増えれば解析の手間が増えます。対象とする現象と目的を考慮して最小のモデル作りから始めるのが基本です。今回のノリの色落ち問題の課題は2ステップで考えています。(ステップ1:植物プランクトン細胞数の変動要因の解明と予測式の改良)最初のステップではノリの養殖時期に時折大量発生する植物プランクトンの細胞数の変動要因の解明と予測式の改良です。植物プランクトン細胞増加の基本要素は水温、光強度と栄養塩の3要素です。3要素が好適の時でも増加しない場合があります。増加を左右する別の要素を示唆するものです。この要素が絞り込めれば植物プランクトン大量発生の抑制の可能性が浮上します。(ステップ2:実海域での栄養塩収支解析)次のステップは実際の海域を対象に栄養塩の変動の解析を行います。植物プランクトンが大量発生しても栄養塩の供給が十分であればノリの色落ちは防げます。植物プランクトンを餌とする二枚貝(アサリなど)が活性化すれば抑制の可能性もあります。実際の海域向けの水質モデルを作成し栄養塩の予測計算・収支チェックします。方法は、ノリの色落ち有無に係る事例を参考に条件の組み合わせ計算をトライアル的に行います。ノリの色落ちが発生しない条件の提示と対策への提案を目指します。応援よろしくお願いします。


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