平田 貴文 (ヒラタ タカフミ)
| 北極域研究センター | 特任准教授 |
Last Updated :2025/12/04
■研究者基本情報
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■経歴
経歴
- 2024年 - 現在
北海道大学, 北極域研究センター, 特任准教授（広域横断研究ユニット長）, Cross-Regional Research Unit Leader - 2023年04月 - 2024年03月
特定非営利活動法人 Digital北海道研究会, 上席研究員 - 2019年04月 - 2023年03月
北海道大学, 北極域研究センター, 特任准教授, 衛星観測モデリング研究グループ長 - 2019年12月 - 2020年02月
ドイツ アルフレッドウェゲナー研究所 ヘルムホルツ極域海洋センター 客員研究員 - 2009年 - 2019年03月
北海道大学 大学院地球環境科学研究院 博士研究員/特任助教/特任准教授, 地球環境科学研究院 - 2017年06月 - 2017年09月
ドイツ ライプニッツ熱帯海洋生態研究センター 客員研究員 - 2008年 - 2009年
英国 地球観測センター 研究員（兼任）, Researcher - 2003年 - 2009年
英国 プリマス海洋研究所 研究員 - 2003年 - 2008年
英国 大気海洋フラックス観測センター 研究員 （兼任）
委員歴
- 2024年10月 - 現在
北海道大学, 宇宙研究フォーラム 幹事 - 2024年10月 - 現在
欧州宇宙機関, Living Planet 科学委員 - 2024年 - 現在
North Pacific Marine Science Organization (PICES), Advisory Panel on the Arctic Ocean and the Pacific Gateways, Member - 2024年01月 - 現在
International Arctic Science Committee (IASC), ICARP IV, Research Priority Team 3 Member - 2023年07月 - 現在
一般社団法人 北海道産学官研究フォーラム, 航空・宇宙研究会 運営委員 - 2022年02月 - 現在
Frontiers in Marine Science, Associate Editor - 2023年05月 - 2025年03月
当別町地域福祉計画策定委員会委員, 自治体 - 2020年06月 - 2024年06月
North Pacific Marine Science Organization (PICES), Integrated Ecosystem Assessment of the Northern Bering Sea Working Group Member - 2023年06月 - 2024年03月
当別町地球温暖化対策実行計画策定委員会委員, 自治体 - 2019年11月 - 2023年03月
Japan Meteorological Agency, 気象庁 静止気象衛星データ利用研究推進グループ委員, 学協会 - 2021年10月
欧州宇宙機関, Living Planet 科学委員, その他 - 2016年 - 2020年
JAXA, SGLI利用ワーキンググループ委員, 学協会 - 2014年 - 2018年
気象庁, ひまわりデータ利活用作業グループ委員, 学協会 - 2012年 - 2017年
地球圏生物圏国際協同研究計画 (IGBP) / Future Earth /, AIMES (Analysis, Integration and Modeling of the Earth System) 科学委員, 学協会 - 2012年 - 2017年
Marine Ecosystem Model Intercomparison Project, Science Steering Committee, 学協会 - 2014年 - 2016年
International Ocean Colour Cordinating Group, Science Committee, 学協会 - 2011年 - 2013年
JAXA, 地球圏診断総合委員会海域分科会 委員, 学協会
■研究活動情報
論文
- Towards an integrated assessment of the Arctic marine ecosystems in response to abrupt environmental changes: Contribution from the Arctic Challenge for Sustainability II (ArCS II) project (in press)
Hirata, T., Alabia, I.D., Fujiwara, A., Fukai, Y., García Molinos, J., Kasai, A., Kawakami, T., Matsuno, K., Onodera, J., Shiozaki, T., Ueno, H., Watanabe, E.
Polar Science, 101260, 2025年08月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - 海色衛星リモートセンシングの展望
平田貴文
海洋理工学会誌, 29, 49, 56, 2025年04月, ［招待有り］, ［筆頭著者, 最終著者, 責任著者］
日本語, 研究論文（学術雑誌） - Future redistribution of fishery resources suggests biological and economic trade-offs according to the severity of the emission scenario
Irene D. Alabia, Jorge García Molinos, Takafumi Hirata, Daiju Narita, Toru Hirawake
PLOS ONE, 19, 6, e0304718, e0304718, Public Library of Science (PLoS), 2024年06月06日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Climate change is anticipated to have long-term and pervasive effects on marine ecosystems, with cascading consequences to many ocean-reliant sectors. For the marine fisheries sector, these impacts can be further influenced by future socio-economic and political factors. This raises the need for robust projections to capture the range of potential biological and economic risks and opportunities posed by climate change to marine fisheries. Here, we project future changes in the abundance of eight commercially important fish and crab species in the eastern Bering Sea and Chukchi Sea under different CMIP6 Shared Socioeconomic Pathways (SSPs) leading to contrasting future (2021–2100) scenarios of warming, sea ice concentration, and net primary production. Our results revealed contrasting patterns of abundance and distribution changes across species, time periods and climate scenarios, highlighting potential winners and losers under future climate change. In particular, the least changes in future species abundance and distribution were observed under SSP126. However, under the extreme scenario (SSP585), projected Pacific cod and snow crab abundances increased and decreased, respectively, with concurrent zonal and meridional future shifts in their centers of gravity. Importantly, projected changes in species abundance suggest that fishing at the same distance from the current major port in the Bering Sea (i.e., Dutch Harbor) could yield declining catches for highly valuable fisheries (e.g., Pacific cod and snow crab) under SSP585. This is driven by strong decreases in future catches of highly valuable species despite minimal declines in maximum catch potential, which are dominated by less valuable taxa. Hence, our findings show that projected changes in abundance and shifting distributions could have important biological and economic impacts on the productivity of commercial and subsistence fisheries in the eastern Bering and Chukchi seas, with potential implications for the effective management of transboundary resources. - Pan-Arctic marine biodiversity and species co-occurrence patterns under recent climate
Irene D. Alabia, Jorge García Molinos, Takafumi Hirata, Franz J. Mueter, Carmen L. David
Scientific Reports, 13, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2023年03月11日, ［査読有り］
英語, 研究論文（学術雑誌）, Abstract
The Arctic region is experiencing drastic climatic changes bringing about potential ecological shifts. Here, we explored marine biodiversity and potential species associations across eight Arctic marine areas between 2000 and 2019. We compiled species occurrences for a subset of 69 marine taxa (i.e., 26 apex predators and 43 mesopredators) and environmental factors to predict taxon-specific distributions using a multi-model ensemble approach. Arctic-wide temporal trends of species richness increased in the last 20 years and highlighted potential emerging areas of species accrual due to climate-driven species redistribution. Further, regional species associations were dominated by positive co-occurrences among species pairs with high frequencies in the Pacific and Atlantic Arctic areas. Comparative analyses of species richness, community composition, and co-occurrence between high and low summer sea ice concentrations revealed contrasting impacts of and detected areas vulnerable to sea ice changes. In particular, low (high) summer sea ice generally resulted in species gains (loss) in the inflow and loss (gains) in the outflow shelves, accompanied by substantial changes in community composition and therefore potential species associations. Overall, the recent changes in biodiversity and species co-occurrences in the Arctic were driven by pervasive poleward range shifts, especially for wide-ranging apex predators. Our findings highlight the varying regional impacts of warming and sea ice loss on Arctic marine communities and provide important insights into the vulnerability of Arctic marine areas to climate change. - Acclimation by diverse phytoplankton species determines oceanic carbon to nitrogen ratios
Yoshio Masuda, Yasuhiro Yamanaka, Sherwood Lan Smith, Takafumi Hirata, Hideyuki Nakano, Akira Oka, Hiroshi Sumata, Maki Noguchi Aita
Limnology and Oceanography Letters, Wiley, 2023年01月14日, ［査読有り］
研究論文（学術雑誌） - Relative contributions of photophysiology and chlorophyll-a abundance to phytoplankton group-specific primary production in the Kuroshio region as inferred by satellite ocean color remote sensing
Takafumi Hirata, Koji Suzuki
Journal of Oceanography, 2022年03月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Photoacclimation by phytoplankton determines the distribution of global subsurface chlorophyll maxima in the ocean
Yoshio Masuda, Yasuhiro Yamanaka, Sherwood Lan Smith, Takafumi Hirata, Hideyuki Nakano, Akira Oka, Hiroshi Sumata
Communications Earth & Environment, 2, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2021年12月, ［査読有り］, ［国際誌］
研究論文（学術雑誌）,Abstract Subsurface chlorophyll maxima are widely observed in the ocean, and they often occur at greater depths than maximum phytoplankton biomass. However, a consistent mechanistic explanation for their distribution in the global ocean remains lacking. One possible mechanism is photoacclimation, whereby phytoplankton adjust their cellular chlorophyll content in response to environmental conditions. Here, we incorporate optimality-based photoacclimation theory based on resource allocation trade-off between nutrient uptake and light harvesting capacity into a 3D biogeochemical ocean circulation model to determine the influence of resource allocation strategy on phytoplankton chlorophyll to carbon ratio distributions. We find that photoacclimation is a common driving mechanism that consistently explains observed global scale patterns in the depth and intensity of subsurface chlorophyll maxima across ocean regions. This mechanistic link between cellular-scale physiological responses and the global scale chlorophyll distribution can inform interpretation of ocean observations and projections of phytoplankton responses to climate change. - Research and Development of a Supporting Information System for Optimization of Salmon Release Operations and Monitoring the Coastal Environment on the Okhotsk Coast, Japan
Sei-Ichi Saitoh, Yasuyuki Miyakoshi, Fumihiro Takahashi, Takafumi Hirata, Irene Alabia, Takashi Hosokawa, Tatsuya Miyoshi
Technical Report, 17, North Pacific Anadromous Fish Commission, 2021年11月29日
研究論文（学術雑誌） - Performance of JAXA’s SGLI standard ocean color products for oceanic to coastal waters: chlorophyll a concentration and light absorption coefficients of colored dissolved organic matter
Atsushi Matsuoka, Janet W. Campbell, Stanford B. Hooker, François Steinmetz, Kazunori Ogata, Takafumi Hirata, Hiroto Higa, Victor S. Kuwahara, Tomonori Isada, Koji Suzuki, Toru Hirawake, Joji Ishizaka, Hiroshi Murakami
Journal of Oceanography https://doi.org/10.1007/s10872-021-00617-2, 78, 4, 187, 208, 2021年10月23日, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Phytoplankton Increase Along the Kuroshio Due to the Large Meander
Daniel Andres Lizarbe Barreto, Ricardo Chevarria Saravia, Takeyoshi Nagai, Takafumi Hirata
Frontiers in Marine Science, 8, Frontiers Media SA, 2021年08月10日, ［査読有り］, ［最終著者］, ［国際共著］, ［国際誌］
研究論文（学術雑誌）, The Kuroshio Large Meander (LM) is known to be highly aperiodic and can last from 1 to 10 years. Since a stationary cold core formed between the Kuroshio and the southern coast of Japan off Enshu-Nada and approaching warm saltier water on the eastern side of the LM changes the local environment drastically, many commercially valuable fish species distribute differently from the non-LM period, impacting local fisheries. Despite this importance of the LM, the influences of the LM on the low trophic levels such as phytoplankton and zooplankton have still been unclear. In this study, satellite daily sea surface chlorophyll data are analyzed in relation to the LM. The results show positive anomalies of the chlorophyll-a concentration along the Kuroshio path during the LM periods, 2004–2005 and 2017–2019, from the upstream off Shikoku to the downstream (140°E). These positive anomalies are started by the triggering meander generated off south of Kyushu, which then slowly propagates to the downstream LM region in both the LM periods. Even though the detailed patterns along the Kuroshio region in the two LM periods were different, similar formations of the positive anomalies on the western side of the LM with shallower mixed layer depth are observed. Furthermore, we found clear relationships between the minimum distance from several stations along the coast to the Kuroshio axis and the mean chlorophyll-a anomaly, with significant correlations with the distance from different stations. - Marine biodiversity refugia in a climate‐sensitive subarctic shelf
Irene D. Alabia, Jorge García Molinos, Takafumi Hirata, Franz J. Mueter, Toru Hirawake, Sei‐Ichi Saitoh
Global Change Biology, 27, 14, 3299, 3311, Wiley, 2021年07月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
研究論文（学術雑誌） - Radiometric calibration for a multispectral sensor onboard risesat microsatellite based on lunar observations
Masataka Imai, Junichi Kurihara, Toru Kouyama, Toshinori Kuwahara, Shinya Fujita, Yuji Sakamoto, Yuji Sato, Sei Ichi Saitoh, Takafumi Hirata, Hirokazu Yamamoto, Yukihiro Takahashi
Sensors, 21, 7, 2021年04月, ［査読有り］, ［国際誌］
研究論文（学術雑誌） - Lunar Calibration and its Validation for a Multispectral Sensor Onboard Risesat Microsatellite.
Masataka Imai, Junichi Kurihara, Toru Kouyama, Toshinori Kuwahara, Shinya Fujita 0002, Yuji Sakamoto, Sei-Ichi Saitoh, Takafumi Hirata, Hirokazu Yamamoto, Yuji Sato, Yukihiro Takahashi
IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium(IGARSS), 7775, 7778, IEEE, 2021年
研究論文（国際会議プロシーディングス） - Inhibition of competitive exclusion due to phytoplankton dispersion: a contribution for solving Hutchinson's paradox
YoshioMasuda, YasuhiroYamanaka, Takafumi Hirata, Hideyuki Nakano, Takashi S.Kohyama
Ecological Modelling, 430, https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2020.109089, 109089, Elsevier BV, 2020年08月, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Multiple facets of marine biodiversity in the Pacific Arctic under future climate
Alabia,I.D, J. García-Molinos, S. Saitoh, T. Hirata, T. Hirawake, F. Muter
Science of the Total Environment, 744, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140913, 140913, Elsevier BV, 2020年, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
研究論文（学術雑誌） - Satellite Ocean Colour: Current Status and Future Perspective
Steve Groom, Shubha Sathyendranath, Yai Ban, Stewart Bernard, Robert Brewin, Vanda Brotas, Carsten Brockmann, Prakash Chauhan, Jong-kuk Choi, Andrei Chuprin, Stefano Ciavatta, Paolo Cipollini, Craig Donlon, Bryan Franz, Xianqiang He, Takafumi Hirata, Tom Jackson, Milton Kampel, Hajo Krasemann, Samantha Lavender, Silvia Pardo-Martinez, Frédéric Mélin, Trevor Platt, Rosalia Santoleri, Jozef Skakala, Blake Schaeffer, Marie Smith, Francois Steinmetz, Andre Valente, Menghua Wang
Frontiers in Marine Science, 6:485, doi: 10.3389/fmars.2019.00485, 2019年, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Biological data assimilation for parameter estimation of a phytoplankton functional type model for the western North Pacific
Yasuhiro Hoshiba, Takafumi Hirata, Masahito Shigemitsu, Hideyuki Nakano, Taketo Hashioka, Yoshio Masuda, Yasuhiro Yamanaka
Ocean Science, 14, 3, 371, 386, 2018年, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Distribution shifts of marine taxa in the Pacific Arctic under contemporary climate changes
Irene D. Alabia, Jorge García Molinos, Sei-Ichi Saitoh, Toru Hirawake, Takafumi Hirata, Franz J. Muete
Diversity and Distributions, DOI: 10.1111/ddi.12788, 2017年11月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - A synthesis of the environmental response of the North and South Atlantic Sub-Tropical Gyres during two decades of AMT
Jim Aiken, Robert J.W. Brewin, Francois Dufois, Luca Polimene, Nick J. Hardman-Mountford, Thomas Jackson, Ben Loveday, Silvana Mallor Hoya, Giorgio Dall'Olmo, John Stephens, Takafumi Hirata
Progress in Oceanography, 158, 236, 254, Elsevier Ltd, 2017年11月01日, ［査読有り］, ［最終著者］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Obtaining phytoplankton diversity from ocean color: A scientific roadmap for future development
Astrid Bracher, Heather A. Bouman, Robert J.W. Brewin, Annick Bricaud, Vanda Brotas, Aurea M. Ciotti, Lesley Clementson, Emmanuel Devred, Annalisa Di Cicco, Stephanie Dutkiewicz, Nick J. Hardman-Mountford, Anna E. Hickman, Martin Hieronymi, Takafumi Hirata, Svetlana N. Losa, Colleen B. Mouw, Emanuele Organelli, Dionysios E. Raitsos, Julia Uitz, Meike Vogt, Aleksandra Wolanin
Frontiers in Marine Science, 4, Frontiers Media S. A, 2017年03月03日, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Inter-comparison of phytoplankton functional type phenology metrics derived from ocean color algorithms and Earth System Models
Tihomir S. Kostadinov, Anna Cabre, Harish Vedantham, Irina Marinov, Astrid Bracher, Robert J. W. Brewin, Annick Bricaud, Takafumi Hirata, Toru Hirawake, Nick J. Hardman-Mountford, Colleen Mouw, Shovonlal Roy, Julia Uitz
REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT, 190, 162, 177, 2017年03月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - A consumer's guide to satellite remote sensing of multiple phytoplankton groups in the global ocean
Colleen B. Mouw, Nick J. Hardman-Mountford, Séverine Alvain, Astrid Bracher, Robert J. W. Brewin, Annick Bricaud, Aurea M. Ciotti, Emmanuel Devred, Amane Fujiwara, Takafumi Hirata, Toru Hirawake, Tihomir S. Kostadinov, Shovonlal Roy, Julia Uitz
Frontiers in Marine Science, 4, Frontiers Media S. A, 2017年02月21日, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Competition and community assemblage dynamics within a phytoplankton functional group: Simulation using an eddy-resolving model to disentangle deterministic and random effects
Yoshio Masuda, Yasuhiro Yamanaka, Takafumi Hirata, Hideyuki Nakano
ECOLOGICAL MODELLING, 343, 1, 14, 2017年01月, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - 物理・生態システムさらには人間システムのつながりをモデルで描く
高橋潔, 三枝信子, 及川武久, 河宮未知生, 羽島知洋, 山中康裕, 平田貴文, 阿部彩子
地球環境, 20, 2, 135, 142, 国際環境研究協会, 2015年, ［査読有り］, ［国内誌］
日本語, 研究論文（学術雑誌） - Drivers and uncertainties of future global marine primary production in marine ecosystem models
C. Laufkoetter, M. Vogt, N. Gruber, M. Aita-Noguchi, O. Aumont, L. Bopp, E. Buitenhuis, S. C. Doney, J. Dunne, T. Hashioka, J. Hauck, T. Hirata, J. John, C. Le Quere, I. D. Lima, H. Nakano, R. Seferian, I. Totterdell, M. Vichi, C. Voelker
BIOGEOSCIENCES, 12, 23, 6955, 6984, 2015年, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Global Retrieval of Diatom Abundance Based on Phytoplankton Pigments and Satellite Data
Mariana A. Soppa, Takafumi Hirata, Brenner Silva, Tilman Dinter, Ilka Peeken, Sonja Wiegmann, Astrid Bracher
REMOTE SENSING, 6, 10, 10089, 10106, 2014年10月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Bio-optical properties during the summer season in the Sea of Okhotsk
Shintaro Takao, Takahiro Iida, Tomonori Isada, Sei-Ichi Saitoh, Takafumi Hirata, Koji Suzuki
PROGRESS IN OCEANOGRAPHY, 126, 233, 241, 2014年08月, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Development and verification of GCOM-C1/SGLI ocean algorithms
Hirata, T, T. Hirawake, F. Sakaida, Yamaguchi, K. Suzuki, H. Murakami, J. Ishizaka, H. Kobayashi, A. Fujiwara, M. Toratani, S. Saitoh
Journal of the Remote Sensing Society of Japan, 34, 4, 278, 285, 2014年, ［査読有り］, ［国内誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Impacts of light shading and nutrient enrichment geo-engineering approaches on the productivity of a stratified, oligotrophic ocean ecosystem
Nick J. Hardman-Mountford, Luca Polimene, Takafumi Hirata, Robert J. W. Brewin, Jim Aiken
Journal of the Royal Society Interface, 10, 89, Royal Society, 2013年12月06日, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - The distribution, dominance patterns and ecological niches of plankton functional types in Dynamic Green Ocean Models and satellite estimates
M. Vogt, T. Hashioka, M. R. Payne, E. T. Buitenhuis, C. Le Quéré, S. Alvain, M. N. Aita, L. Bopp, S. C. Doney, T. Hirata, I. Lima, S. Sailley, Y. Yamanaka
Copernicus GmbH, 2013年11月04日
Abstract. We compare the spatial and temporal representation of phytoplankton functional types (pPFTs) in four different Dynamic Green Ocean Models (DGOMs; CCSM-BEC, NEMURO, PISCES and PlankTOM5) to derived phytoplankton distributions from two independent satellite estimates, with a particular focus on diatom distributions. Global annual mean surface biomass estimates for diatoms vary between 0.23 mmol C m−3 and 0.77 mmol C m−3 in the models, and are comparable to a satellite-derived estimate (0.41 mmol C m−3). All models consistently simulate a higher zonal mean diatom biomass contribution in the high latitudes than in the low latitudes, but the relative diatom contribution varies substantially between models with largest differences in the high latitudes (20% to 100% of total biomass). We investigate phytoplankton distribution in terms of annual and monthly mean dominance patterns, i.e. the distribution of locations where a given PFT contributes more than 50% to total biomass. In all models, diatoms tend to dominate large areas of the high latitudes of both hemispheres, and the area of the surface ocean dominated by diatoms is significantly higher in the models than in the satellite estimates. We estimate the realized ecological niches filled by the dominant pPFT at each location as a function of annual mean surface nitrate concentration (NO3), sea surface temperature (SST), and mixed layer depth. A general additive model (GAM) is used to map the probability of dominance of all pPFTs in niche and geographic space. Models tend to simulate diatom dominance over a wider temperature and nutrient range, whereas satellites confine diatom dominance to a narrower niche of low-intermediate annual mean temperatures (annual mean SST < 10 °C), but allow for niches in different ranges of surface NO3 concentrations. For annual mean diatom dominance, the statistically modelled probability of dominance explains the majority of the variance in the data (65.2–66.6%). For the satellite estimates, the explained deviance is much lower (44.6% and 32.7%). The differences in the representation of diatoms among models and compared to satellite estimates highlights the need to better resolve phytoplankton succession and phenology in the models. This work is part of the marine ecosystem inter-comparison project (MAREMIP). - Generalized ocean color inversion model for retrieving marine inherent optical properties
P. Jeremy Werdell, Bryan A. Franz, Sean W. Bailey, Gene C. Feldman, Emmanuel Boss, Vittorio E. Brando, Mark Dowell, Takafumi Hirata, Samantha J. Lavender, Zhong Ping Lee, Hubert Loisel, Stéphane Maritorena, Fréderic Mélin, Timothy S. Moore, Timothy J. Smyth, David Antoine, Emmanuel Devred, Odile Hembise Fanton D'Andon, Antoine Mangin
Applied Optics, 52, 10, 2019, 2037, OSA - The Optical Society, 2013年04月01日, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Phytoplankton competition during the spring bloom in four plankton functional type models
T. Hashioka, M. Vogt, Y. Yamanaka, C. Le Quere, E. T. Buitenhuis, M. N. Aita, S. Alvain, L. Bopp, T. Hirata, I. Lima, S. Sailley, S. C. Doney
BIOGEOSCIENCES, 10, 11, 6833, 6850, 2013年, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Distribution of phytoplankton functional types in high-nitrate, low-chlorophyll waters in a new diagnostic ecological indicator model
A. P. Palacz, M. A. St John, R. J. W. Brewin, T. Hirata, W. W. Gregg
BIOGEOSCIENCES, 10, 11, 7553, 7574, 2013年, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - A comparison between phytoplankton community structures derived from a global 3D ecosystem model and satellite observation
Takafumi Hirata, Stephane Saux-Picart, Taketo Hashioka, Maki Aita-Noguchi, Hiroshi Sumata, Masahito Shigemitsu, J. Icarus Allen, Yasuhiro Yamanaka
Journal of Marine Systems, 109-110, 129, 137, 2013年01月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - The influence of the Indian Ocean Dipole on interannual variations in phytoplankton size structure as revealed by Earth Observation
Robert J. W. Brewin, Takafumi Hirata, Nick J. Hardman-Mountford, Samantha J. Lavender, Shubha Sathyendranath, Ray Barlow
DEEP-SEA RESEARCH PART II-TOPICAL STUDIES IN OCEANOGRAPHY, 77-80, 117, 127, 2012年11月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Comparing satellite-based phytoplankton classification methods
Takafumi Hirata, Nick Hardman-Mountford, Robert J. W. Brewin
Eos, 93, 6, 59, 60, 2012年, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - An intercomparison of bio-optical techniques for detecting dominant phytoplankton size class from satellite remote sensing
Robert J. W. Brewin, Nick J. Hardman-Mountford, Samantha J. Lavender, Dionysios E. Raitsos, Takafumi Hirata, Julia Uitz, Emmanuel Devred, Annick Bricaud, Aurea Ciotti, Bernard Gentili
REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT, 115, 2, 325, 339, 2011年02月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Synoptic relationships between surface Chlorophyll-a and diagnostic pigments specific to phytoplankton functional types
T. Hirata, N. J. Hardman-Mountford, R. J. W. Brewin, J. Aiken, R. Barlow, K. Suzuki, T. Isada, E. Howell, T. Hashioka, M. Noguchi-Aita, Y. Yamanaka
BIOGEOSCIENCES, 8, 2, 311, 327, 2011年, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - A three-component model of phytoplankton size class for the Atlantic Ocean
Robert J. W. Brewin, Shubha Sathyendranath, Takafumi Hirata, Samantha J. Lavender, Rosa M. Barciela, Nick J. Hardman-Mountford
ECOLOGICAL MODELLING, 221, 11, 1472, 1483, 2010年06月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Marine ecosystem models for earth systems applications: The MarQUEST experience
J. Icarus Allen, James Aiken, Thomas R. Anderson, Erik Buitenhuis, Sarah Cornell, Richard J. Geider, Keith Haines, Takafumi Hirata, Jason Holt, Corinne Le Quere, Nicholas Hardman-Mountford, Oliver N. Ross, Bablu Sinha, James While
JOURNAL OF MARINE SYSTEMS, 81, 1-2, 19, 33, 2010年04月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - A spectral response approach for detecting dominant phytoplankton size class from satellite remote sensing
Robert J. W. Brewin, Samantha J. Lavender, Nick J. Hardman-Mountford, Takafumi Hirata
ACTA OCEANOLOGICA SINICA, 29, 2, 14, 32, 2010年03月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - An inherent optical property approach to the estimation of size-specific photosynthetic rates in eastern boundary upwelling zones from satellite ocean colour: An initial assessment
Takafumi Hirata, Nick J. Hardman-Mountford, Ray Barlow, Tarron Lamont, Robert Brewin, Tim Smyth, James Aiken
PROGRESS IN OCEANOGRAPHY, 83, 1-4, 393, 397, 2009年10月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Relationship between the distribution function of ocean nadir radiance and inherent optical properties for oceanic waters
Takafumi Hirata, Nicholas Hardman-Mountford, James Aiken, James Fishwick
APPLIED OPTICS, 48, 17, 3129, 3138, 2009年06月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - An objective methodology for the classification of ecological pattern into biomes and provinces for the pelagic ocean
Nick J. Hardman-Mountford, Takafumi Hirata, Kirsten A. Richardson, Jim Aiken
REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT, 112, 8, 3341, 3352, 2008年08月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Estimation of the in situ UV-A absorption of seawater by a simple irradiance inversion model
Hirata, T
Journal of Oceanography, 64, 4, 561, 566, 2008年08月, ［査読有り］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - An absorption model to determine phytoplankton size classes from satellite ocean colour
T. Hirata, J. Aiken, N. Hardman-Mountford, T. J. Smyth, R. G. Barlow
REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT, 112, 6, 3153, 3159, 2008年06月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Relationship between the irradiance reflectance and inherent optical properties of seawater
Takafumi Hirata, Niels K. Hojerslev
JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-OCEANS, 113, C3, 2008年03月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Functional links between bioenergetics and bio-optical traits of phytoplankton taxonomic groups: an overarching hypothesis with applications for ocean colour remote sensing
Jim Aiken, Nick J. Hardman-Mountford, Ray Barlow, James Fishwick, Takafumi Hirata, Tim Smyth
JOURNAL OF PLANKTON RESEARCH, 30, 2, 165, 181, 2008年02月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Numerical radiative transfer simulations to examine shape of the phase function of suspended particles on the ocean colour reflectance
Hirata, T, G. F. Moore
La Mer, 45, 2, 91, 98, 日仏海洋学会, 2007年, ［査読有り］, ［筆頭著者］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Semianalytical model for the derivation of ocean color inherent optical properties: description, implementation, and performance assessment (vol 46, pg 429, 2007)
T. J. Smyth, G. F. Moore, T. Hirata, J. Aiken
APPLIED OPTICS, 46, 3, 429, 430, 2007年01月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Semianalytical model for the derivation of ocean color inherent optical properties: description, implementation, and performance assessment
Timothy J. Smyth, Gerald F. Moore, Takafumi Hirata, James Aiken
APPLIED OPTICS, 45, 31, 8116, 8131, 2006年11月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌） - Irradiance inversion theory to retrieve volume scattering function of seawater
T Hirata
APPLIED OPTICS, 42, 9, 1564, 1573, 2003年03月, ［査読有り］, ［国際共著］, ［国際誌］
英語, 研究論文（学術雑誌）
その他活動・業績
- 衛星からみる黒潮域の植物プランクトン群集別一次生産速度 (特集 黒潮の恵み : 生物生産の仕組みと変動機構)
平田 貴文, 鈴木 光次, 海洋と生物, 37, 5, 478, 485, 2015年10月
生物研究社, 日本語 - 海洋生態系や生物地球化学物質循環解析のための衛星リモートセンシングによる海洋植物プランクトン群衆構造のデータセット
平田貴文, 相田真希, 増田良帆, 橋岡豪人, 鈴木光次, 山中康裕, 村上浩, 日本海洋学会大会講演要旨集, 2013, 2013年 - 春季ブルームにおける植物プランクトンの種間競争のメカニズム~国際的な海洋生態系モデルの相互比較研究から~
橋岡豪人, 橋岡豪人, 橋岡豪人, 橋岡豪人, VOGT M., 山中康裕, 山中康裕, 山中康裕, LE QUERE C., LE QUERE C., BUITENHUIS E. T., 相田(野口)真希, ALVAIN S., BOPP L., DONEY S. C., 平田貴文, LIMA I., SAILLEY S., 日本海洋学会大会講演要旨集, 2012, 2012年
書籍等出版物
- リモートセンシング事典
正規化海水射出輝度の推定
日本リモートセンシング学会（編） 丸善出版, 2022年12月, 9784621307762, ［分担執筆］ - リモートセンシング事典
水中光学特性の推定
日本リモートセンシング学会（編） 丸善出版, 2022年12月, 9784621307762, ［分担執筆］ - Advances in Phytoplankton Ecology
Chapter 7: Applications of satellite remote sensing technology to the analysis of phytoplankton community structure on large scales
2021年12月, ［共著］
共同研究・競争的資金等の研究課題
- 赤潮モニタリングのための沿岸用植物プランクトン機能別分類アル ゴリズムの応用
第4回地球観測研究公募
2025年04月 - 2028年03月
JAXA, 北海道大学, 研究代表者 - 海洋生態系解析のためのSGLI海色プロダクトの検証と改良
第3回地球観測研究公募
2022年04月 - 2025年03月
JAXA, 研究代表者 - Arctic biodiversity change and its consequences: Assessing, monitoring and predicting the effects of ecosystem tipping cascades on marine ecosystem services and dependent human systems
Horizon2020
2020年06月 - 2024年05月
European Commission (欧州委員会), 連携研究者 - 北極海航路における海氷による航行障害特性の把握
科学研究費助成事業
2021年04月01日 - 2024年03月31日
大塚 夏彦, 平田 貴文
本年度は、①変形氷域を特定するための衛星データの収集と基本的な分析、②航行実態と海氷による航行障害事例を把握するための船舶航行軌跡の収集と整理、ならびに海氷状況と実際の航行速度の関係の基本的な分析を行い、本研究の主目的である変形氷域およびそれによる航行障害の把握を行うための基本的な知見を得るとともに、実際的な研究手法について検討した。
①については、C-Band合成開口レーダー(SAR)観測データ(Sentinel-1)において、Beaufort Gyre Exploration Project（BGEP）がボーフォート海で実施している海氷ドラフト観測点を含む観測データを抽出し、顕著な変形氷と思われる大きな海氷ドラフト観測時における、SAR観測における後方散乱係数ならびに氷盤等の状況を比較分析した。これより、長径が5~40kmとなる平坦で大きな氷盤が連なる海域において、氷盤の間で局所的に後方散乱係数が大きくなる数km程度の範囲の氷域が認められ、これが大きなドラフトを呈する変形氷域であることが予想された。
②については、北極海航路を航行した貨物船の航行記録（衛星AIS）と、航行時の海氷状況（TOPAZ4 データ同化システム）を収集整理し、氷海航行におけるリスクマネジメントシステムPOLARIS（国際海事機関IMOによる）を用いて、船のアイスクラスと海氷状況より算出されるリスクインデックスRIOを求め、実際の航行速度と対比した。この結果、海氷による航行障害の発生事例において、RIOは航行障害による速度低下事象と比較的よく相関するが、ここで用いている密接度と氷厚だけでは十分に説明できないこと、氷盤サイズや密集度および局所的な変形氷域の影響を考慮する必要性を認識した（学会発表）。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 21K04511 - 複合衛星データを用いた気候変動下における持続可能なサケ資源利用
JAXA 3rd Earth Observation Research Announcement
2022年04月 - 2024年03月
Sei-Ichi Saitoh (PI), Yasuyuki Miyakoshi, Takafumi Hirata, Irene D. Alabia
Japan Aerospace Exploration Agency, RA3MAF006 - 小型衛星 RISESAT 搭載海洋観測カメラによる観測とその応用
2019年 - 2024年
株）パスコ - 海洋植物プランクトンに関する形質空間の概念確立と気候変動に伴う将来予測
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
2018年04月 - 2023年03月
山中 康裕, 平田 貴文
本年度は海洋におけるクロロフィル濃度分布の形成メカニズムを明らかにした論文が、Nature系の新雑誌であるCommunications Earth & Environmentに受理された。また、植物プランクトンが細胞内の炭素・窒素比を環境に応じて変化させるメカニズムを明らかにした論文を投稿した。
海洋のクロロフィル濃度は表層でなく亜表層で最大値を取る。この亜表層クロロフィル極大は海洋には普遍的に存在するが、特定の海域を除いて、形成される原因が明確でなかった。受理された論文では世界で初めて亜表層クロロフィル極大の全球分布の再現に成功し、植物プランクトンが細胞内のクロロフィル含有量を環境に応じて変化させることで全ての海域の亜表層クロロフィル極大の形成が説明できると明らかにした。この論文は細胞スケールの生理がグローバルスケールの現象を決めるメカニスティックな基礎となることを示している。
植物プランクトン細胞の炭素・窒素比は光合成によって海洋に固定される炭素量と海洋表層に供給される窒素量の比であり、海洋の炭素循環と窒素循環をリンクさせる役割を果たす。もし、気候変動に伴って植物プランクトン細胞の炭素・窒素比が変わると海洋が吸収するCO2量が変わる。投稿中の論文では植物プランクトン細胞の炭素・窒素比の変化は、生体資源の最適化によって説明できることを明らかにした。また、海洋全体で平均した植物プランクトンの炭素・窒素比は伝統的に用いられていたRedfield比より大きくなることを示した、これは光合成による海洋のCO2吸収量は、従来考えられていたよりも大きいことを意味する。
日本学術振興会, 基盤研究(A), 北海道大学, 18H04130 - 再帰反射構造を有しＳＡＲ衛星で観測可能な海上浮力体の研究開発
SCOPE 戦略的情報通信研究開発推進事業
2019年 - 2022年
総務省, 北極域研究センター, 研究分担者 - 衛星を利用した持続可能なサケ資源生産支援プロジェクト
課題解決に向けた先進的な衛星リモートセンシングデータ利用モデル実証プロジェクト
2020年08月 - 2021年03月
内閣府, 研究分担者 - SGLI/GCOM-C 海色アルゴリズムの改良と海色プロダクトの検証および応用
第2回地球観測研究公募
2019年 - 2021年
平田貴文
JAXA, 研究代表者, 競争的資金 - 衛星データを利用した北極域における海洋モニタリングに関する研究
2019年 - 2020年
Green & Life Innovation, Inc., 研究分担者 - 画像処理技術と生物光学を融合した新型海洋一次生産者別基礎生産算出アルゴリズム
科学研究費助成事業(国際共同研究加速基金)
2017年 - 2019年03月
平田貴文
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金 - Calibration, Validation and Application of the SGLI/GCOM-C ocean algorithms
地球環境変動観測ミッション第６回研究公募
2016年04月 - 2019年03月
平田貴文
JAXA, 研究代表者, 競争的資金 - 画像処理技術と生物光学を融合した新型海洋一次生産者別基礎生産算出アルゴリズム
科学研究費助成事業
2015年04月01日 - 2018年03月31日
平田 貴文, 村上 浩
本研究では、地球海洋に生息する植物プランクトンの光合成速度を、地球観測衛星を用いて推定する新たな技術を開発した。この技術は、生物学と光学と画像処理技術を組み合わせた、これまでにない新たな技術である。この技術を利用して、実際の地球観測衛星のデータを10年間分解析すると、光合成速度やその変動の要因は植物プランクトンの分類群ごとに異っていた。特に、珪藻と呼ばれる植物プランクトンでは、その生物量の変化が光合成速度の変動に重要であるが、藍藻では光生理が重要であると考えられた。ハプト藻は、いわばその中間で、生物量と光生理の両方の影響が見られる結果を得た。このような知見は今までになく、本研究の成果である。
日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 15K00513 - 画像処理技術と生物光学を融合した新型海洋一次生産者別基礎生産算出アルゴリズム
科学研究費助成事業(基盤研究C)
2016年04月 - 2018年03月
平田貴文
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金 - Development and calibration of GCOM-C ocean algorithms to derive marine biogeochemical and ecosystem variables towards satellite-model integrated analysis
地球環境変動観測ミッション第４回研究公募
2013年04月 - 2016年03月
平田貴文
JAXA, 研究代表者, 競争的資金 - Ocean Color Climate Change Initiative
Climate Change Initiative (気候変動イニシアチブ)
2014年 - 2016年
European Space Agency (欧州宇宙機関), Ocean Colour Climate Change Initiative - Development of GCOM-C Ocean algorithm to derive Ecosystem Indicators for a satellite-model integrated analysis of marine ecosystem function and global biogeochemical cycles
地球環境変動観測ミッション第２回研究公募
2009年 - 2013年03月
平田貴文
JAXA, 研究代表者, 競争的資金 - 総長室事業推進経費
2013年 - 2013年
平田貴文
北海道大学, 研究代表者, 競争的資金 - 海色衛星観測と生態系モデルによる一次生産者群集構造と海洋二酸化炭素分圧との関係
科学研究費助成事業(スタートアップ)
2010年 - 2011年
平田貴文
日本学術振興会, 研究代表者, 競争的資金 - Irradiance inversion to estimate the volume scattering function of natural waters
助成金
2000年
スカンジナビア・ニッポン ササカワ財団, コペンハーゲン大学, 研究代表者
