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Elucidation of the role of siliceous shell plankton on the silicon cycle in the north and south polar regions

Research Project

Project/Area Number 17K00539
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Environmental dynamic analysis
Research InstitutionMarine Ecology Research Institute

Principal Investigator

Ikenoue Takahito  公益財団法人海洋生物環境研究所, 海生研中央研究所, 研究員 (70725051)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木元 克典  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(地球表層システム研究センター), 主任技術研究員 (40359162)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsケイ質殻プランクトン / 物質循環 / ケイ素安定同位体比 / SHRIMP / マイクロフォーカスX線CT / 季節海氷域 / 海洋生態系 / 放散虫 / セジメント・トラップ / フェオダリア / 北極海 / 南極海 / プランクトン
Outline of Final Research Achievements

In order to predict the future environmental changes on the marine ecosystem and the silicon cycle in the north and south polar regions, we investigated on the development of: (1) a method for quantifying the amount of silica transport due to radiolarians; and (2) a method for measuring the stable isotope ratio of silicon in radiolarian skeletons. We calculated the volumes of the radiolarian skeletons, which could not be accurately reproduced with a simple geometric model, by constructing a 3D model of the radiolarian skeleton using microfocus X-ray CT (MXCT); the amount of silica transport due to radiolarians in the seasonal sea ice area was estimated by employing the volumes of radiolarian skeletons. It is also suggested that the stable isotope ratio of silicon from one radiolarian skeleton can be measured with high analytical accuracy by the method using a secondary ion mass spectrometer (SHRIMP-IIe/AMC).

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られたシリカの定量法により、定量化の難しかった海洋沈降粒子中の生物源シリカを構成するケイ質殻プランクトンの内訳を明らかにできる。他の海域にも適用することで、ケイ質殻プランクトンのケイ素循環における役割の解明につながり、親生元素としてのケイ素の循環に新たな理解をもたらすと考えられる。また、本研究により、ケイ質殻プランクトン1個体からのケイ素安定同位体比測定のための重要な基礎情報を取得することができた。本研究成果をベースにした測定法を実用化することで、石灰質殻の堆積物の保存されにくい高緯度海域においても、ケイ質殻の堆積物を用いて過去の海洋環境の復元研究が可能となる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (5 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Oslo(ノルウェー)

    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] Phaeodaria: An Important Carrier of Particulate Organic Carbon in the Mesopelagic Twilight Zone of the North Pacific Ocean2019

    • Author(s)
      Ikenoue T., Kimoto K., Okazaki Y., Sato M., Honda M. C., Takahashi K., Harada N., Fujiki T.
    • Journal Title

      Global Biogeochemical Cycles

      Volume: 33 Issue: 8 Pages: 1146-1160

    • DOI

      10.1029/2019gb006258

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Horizontal and vertical distribution of polycystine radiolarians in the western Arctic Ocean during the late summers of 2013 and 20152018

    • Author(s)
      Takahito Ikenoue, Kjell R. Bjorklund, Amane Fujiwara, Mario Uchimiya, Katsunori Kimoto, Naomi Harada, Shigeto Nishino
    • Journal Title

      Polar Biology

      Volume: 42 Issue: 2 Pages: 285-305

    • DOI

      10.1007/s00300-018-2421-3

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 浮遊性原生動物フェオダリアが海洋炭素循環に果たす役割の定量評価2019

    • Author(s)
      池上 隆仁, 木元 克典, 岡崎 裕典, 佐藤 都, 本多 牧生, 高橋 孝三, 原田 尚美, 藤木 徹一
    • Organizer
      日本地球化学会第66回年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 大型海洋沈降粒子が深層への有機炭素輸送に果たす役割の定量評価2019

    • Author(s)
      池上 隆仁, 木元 克典, 岡崎 裕典, 佐藤 都, 本多 牧生, 高橋 孝三, 原田 尚美, 藤木 徹一
    • Organizer
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会 白鳳丸周年記念世界一周航海(HEAW30)へ向けた研究戦略会議
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 南大洋インド洋区における海洋地球科学総合観測:白鳳丸KH-19-1次航海 成果速報2019

    • Author(s)
      池原 実, 大島 慶一郎, 板木 拓也, 佐藤 暢, 藤井 昌和, 川合 美千代, 松井 浩紀, 池上 隆仁, 白鳳丸KH, 乗船研究者一同
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • Related Report
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  • [Presentation] Quantitative determination of silica content in siliceous shell plankton using Microfocus X-ray CT2018

    • Author(s)
      Takahito Ikenoue, Katsunori Kimoto, Yuriko Nakamura, Naoki Kuramoto, Masaaki Ueki, Yuichi Ota, Kjell R. Bjorklund, Jonaotaro Onodera, and Naomi Harada
    • Organizer
      The Ninth Symposium on Polar Science
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 「海」には謎がいっぱい―海の謎を探る研究あれこれ2018

    • Author(s)
      日本海洋学会教育問題研究会(安中さやか、川合美千代、大林由美子、池上隆仁)
    • Organizer
      女子中高生夏の学校2018-科学・技術・人との出会い-
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  • [Presentation] A new approach to partition the biogenic silica production using Microfocus X-ray CT: radiolarian silica flux in the Chukchi Borderland2017

    • Author(s)
      Takahito Ikenoue, Katsunori Kimoto, Jonaotaro Onodera, Kjell R. Bjorklund, Eiji Watanabe, Makio C. Honda, Naomi Harada, Motoyo Itoh, Shigeto Nishino, and Takashi Kikuchi
    • Organizer
      InterRad XV
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    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 研究者データベースresearchmapにより作成した研究紹介ページ

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      https://researchmap.jp/ikesun/

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      https://www.kaiseiken.or.jp/umimame/lib/umimame_80.pdf

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  • [Remarks] 池上隆仁 (2019). 放散虫② ~地質学に革命をもたらしたプランクトン. 海の豆知識, 81.

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      https://www.kaiseiken.or.jp/umimame/lib/umimame_81.pdf

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      https://www.kaiseiken.or.jp/umimame/lib/umimame_82.pdf

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  • [Remarks] 研究者データベースResearchmapにより作成した研究紹介ページ

    • URL

      https://researchmap.jp/ikesun/

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      2018 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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