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環境DNAを用いた回遊性魚類の移動経路の回復と生息地復元に基づく流域生態系の再生(令和 4年度)
Watershed ecosystem restoration based on the recovery of migration pass and diadromous fish habitat using eDNA

研究課題コード
1822CD002
開始/終了年度
2018~2022年
キーワード(日本語)
流域生態系,自然再生,ウナギ,回遊魚,環境DNA,魚道
キーワード(英語)
watershed ecosystem,nature restoration,eel,migratory fish,environmental DNA,fish pass

研究概要

ニホンウナギを始めとする回遊性魚類の移動経路の回復によって生息環境の復元を図り、淡水魚類の資源と生態系の豊かな流域を再生する。近年全国的にもニホンウナギの減少が著しい瀬戸内海地域を対象地とし、一級河川及び主要流入水系において社会実装を目指す。
回遊性魚類の資源回復のためには、本来彼らが利用していた上流域の生息適地まで各個体を分散させる事が重要である。更に、上流域の生息地の回復は、現在急務とされている温暖化適応の面において最も有効な緩和策と考えられる。この流域再生で最も肝心な点は、「回遊経路上最も致命的である構造物(以後;最終魚止め構造物)」を特定し、魚道やスリット化等の効果的な移動経路の確保を行うことである。
本研究では環境DNA分析を用いて調査地点の魚類の在/不在の判断を行い、厳密に最終魚止め構造物を特定する。また、流域ビッグデータを活用した空間情報解析を行い、構造物の改修を通して再生される生息環境の定量的な評価を行う。さらにこの生態学的な評価に加え、減災や水資源管理等の地域事情を総合的に判断し、最終的な再生地域の優先順位付けを行う。

研究の性格

  • 主たるもの:応用科学研究
  • 従たるもの:基礎科学研究

全体計画

本研究は5ヵ年計画となっており、(1)現地調査(環境DNAサンプリング)、(2)情報統合による流域ビッグデータベースの構築、(3)空間情報解析生息地評価&候補地選定を順次4年間で実施し、主に最終の2年間で研究成果を基に対象地域における社会実装を実現する。
(1)現地調査による環境DNA分析(H30-33年);瀬戸内海地域の一級河川および主要流入河川における「主要支流」の構造物を予めGISデータ化し、その堤高・平水流量・下流域の分流履歴等のデータを基に環境DNAサンプリングの場所を絞り込み、現地調査地点とする。調査期間はH30-33の4年間に分けて行い、一年に平均5-8水系を目標に現地データを収集する。現地では採水またはフィルターろ過を行い、それらを冷蔵状態で研究所に持ち帰り、速やかに環境DNAの分析を行う。
(2)流域ビッグデータベースの構築(H30-34年);流域基盤データと環境DNA分析結果を含む生物生息情報から構成し、全データを一元的に利用可能なGIS環境(ArcGIS)で整備し流域評価を行う。解析に必要な流域基盤データは毎年追加し続け、H32年度末を目処に完成させる。
(3)空間情報解析による生息地評価&候補地選定(H31-34年);(1)と(2)の結果から最終魚止め上流の上流域を対象に、回遊魚類の生息場としての評価を行い、最終的に候補地を選定した後、(4)の段階で総括的に流域管理における提言をまとめる。

今年度の研究概要

本科研費による研究成果と国立環境研究所プロジェクト「持続可能な社会実現のための地域共創型課題解決方策の構築と支援」また外部資金課題(中央大学)との整合性を高め、主に全国の主要河川(主要一級河川と瀬戸内海流入流域等)においてeDNAデータ及びGISデータを拡充するとともに、生息地評価を継続する予定である。
また研究最終年度に当たる2022年度においては特河口域および河川横断構造物前後のeDNA調査と空間情報解析を融合化する形で生息環境の時空間的変容について要因の解明を纏め研究成果の発信に繋げる方針である。更に研究を高度化し、環境DNA分析により得られるウナギを含む絶滅危惧淡水魚類の生息地情報と流域圏別の水質・分断状況・土地利用等を統合的に解析すると共に、より具体的な保全施策の提言を行う予定である。

外部との連携

本研究は、以下の外部研究機関との連携および支援に基づき推進されている。国環研PJ5-3研究「絶滅危惧種を対象とした流域圏における回遊環境の保全と再生」科研費基盤A(笠井亮秀代表)「環境DNAを用いた全国の河川におけるニホンウナギの分布・生息量推定」日本財団・京都大学(山下洋代表)「森里海連環学研究プログラム-Link Agaiつなごう森里海-」

課題代表者

亀山 哲

  • 生物多様性領域
    生態系機能評価研究室
  • 主幹研究員
  • 農学博士
  • 生物学,情報学,農学
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担当者