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Ocean section diagnosis on the basis of stoichiometry and stable isotope ratios of trace metals

Research Project

Project/Area Number 19H01148
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

宗林 由樹  京都大学, 化学研究所, 教授 (50197000)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高野 祥太朗  京都大学, 化学研究所, 助教 (40758439)
鄭 臨潔  京都大学, 化学研究所, 助教 (30830202)
中口 譲  近畿大学, 理工学部, 教授 (30188916)
南 秀樹  東海大学, 生物学部, 教授 (60254710)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥45,370,000 (Direct Cost: ¥34,900,000、Indirect Cost: ¥10,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2019: ¥15,730,000 (Direct Cost: ¥12,100,000、Indirect Cost: ¥3,630,000)
Keywords化学海洋学 / 微量金属 / ストイキオメトリー / 安定同位体比 / 地球環境
Outline of Research at the Start

海洋の微量金属は,海洋生物の必須元素,海洋循環や人為汚染のトレーサー,古海洋研究のプロクシ(手がかり)として化学海洋学に欠かせないものとなった.本研究の目的は,多元素分析法と安定同位体比分析法を活用して,海水中微量金属の海盆規模,表層から底層までの三次元・時間変動をあきらかにし,化学海洋学の理解をさらに深めることである.おもな内容は以下のようである.(1)新規な微量金属分析法の開発,(2)太平洋,インド洋などにおける微量金属の濃度および安定同位体比の鉛直断面分布の解明,(3)海洋鉛直分布とエアロゾル,海洋堆積物との相互作用の解明.

Outline of Annual Research Achievements

(1)鉄,ニッケル,銅,亜鉛,カドミウム,鉛安定同位体比分析法.NOBIAS Chelate PA-1固相抽出と陰イオン交換による化学分離と多重検出器型ICP-MS(MC-ICP-MS)を用いて,ひとつの海水試料中の6元素の安定同位体比を測定する方法の開発を進めた.(2)タングステン安定同位体比分析法.極微量(50 pmol/kg)である海水中Wの安定同位体比分析法の開発を進めた.Wを大量の海水(3 L)からキレート樹脂固相抽出により定量的に濃縮する条件を確立した.(3)アルミニウム,マンガン,鉄,コバルト,ニッケル,銅,亜鉛,カドミウム,鉛濃度・化学種の海洋断面分布.北太平洋の3つの鉛直断面分布を完成し,3つの論文を投稿した.(4)ニッケル,銅,亜鉛安定同位体比.粒子の分析法を確立し,南シナ海の観測結果を論文発表した.台湾の共同研究者Ho博士らとともに北太平洋の海水中Znの安定同位体比に関する論文を発表した.日本の雨水,陸水などの分析を進めた.(5)堆積物中モリブデン,タングステン安定同位体比.分析法を確立し,さまざまな地質標準物質の分析を進め,結果を論文発表した.日本海堆積物コアの分析を進め,論文を完成し投稿した.(6)海洋断面分布とエアロゾル,海洋堆積物との相互作用の解明.GEOTRACES Japan白鳳丸航海において,中口らはブリッジ上のデッキでエアロゾル試料を採取し,南らはマルチプルコアラーを用いて表面堆積物を採取してきた.これらの試料の多元素分析を進めた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb安定同位体比分析法およびW安定同位体比分析法の開発は9割方完了した.本研究に関わる論文6報を発表した.現在投稿中の論文は3報である.さらに,Al, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb濃度・化学種の海洋断面分布のデータをGEOTRACES計画のIntermediate Data Product 2020に提出した.

Strategy for Future Research Activity

昨年度の成果を踏まえて当初の計画を修正し,研究を推進する.オンライン会議および対面の研究打ち合わせを実施し,研究代表者と研究分担者との間の連絡・議論をより密にする.

Report

(2 results)
  • 2019 Comments on the Screening Results   Annual Research Report

Research Products

(29 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research Journal Article Presentation

  • [Int'l Joint Research] Academia Sinica/National Taiwan University(その他の国・地域)

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] Sources of particulate Ni and Cu in the water column of the northern South China Sea: Evidence from elemental and isotope ratios in aerosols and sinking particles2020

    • Author(s)
      Takano Shotaro、Liao Wen-Hsuan、Tian Hung-An、Huang Kuo-Fang、Ho Tung-Yuan、Sohrin Yoshiki
    • Journal Title

      Marine Chemistry

      Volume: 219 Pages: 103751-103751

    • DOI

      10.1016/j.marchem.2020.103751

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Zn Isotope Composition in the Water Column of the Northwestern Pacific Ocean: The Importance of External Sources2020

    • Author(s)
      Liao Wen‐Hsuan、Takano Shotaro、Yang Shun‐Chung、Huang Kuo‐Fang、Sohrin Yoshiki、Ho Tung‐Yuan
    • Journal Title

      Global Biogeochemical Cycles

      Volume: 34

    • DOI

      10.1029/2019gb006379

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Distinct basin-scale-distributions of aluminum, manganese, cobalt, and lead in the North Pacific Ocean2019

    • Author(s)
      Zheng Linjie、Minami Tomoharu、Konagaya Wataru、Chan Cheuk-Yin、Tsujisaka Makoto、Takano Shotaro、Norisuye Kazuhiro、Sohrin Yoshiki
    • Journal Title

      Geochimica et Cosmochimica Acta

      Volume: 印刷中 Pages: 102-121

    • DOI

      10.1016/j.gca.2019.03.038

    • NAID

      120006645306

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Major lithogenic contributions to the distribution and budget of iron in the North Pacific Ocean2019

    • Author(s)
      Zheng Linjie、Sohrin Yoshiki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9

    • DOI

      10.1038/s41598-019-48035-1

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Application of NOBIAS Chelate-PA 1 Resin to the Determination of Zirconium, Niobium, Hafnium, and Tantalum in Seawater2019

    • Author(s)
      TANAKA Yuriko、TSUJISAKA Makoto、ZHENG Linjie、TAKANO Shotaro、SOHRIN Yoshiki
    • Journal Title

      Anal. Sci.

      Volume: 35 Issue: 9 Pages: 1015-1020

    • DOI

      10.2116/analsci.19p069

      10.2116/analsci.19P069

    • NAID

      130007705291

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Precise analysis of the concentrations and isotopic compositions of molybdenum and tungsten in geochemical reference materials2019

    • Author(s)
      Tsujisaka Makoto、Takano Shotaro、Murayama Masafumi、Sohrin Yoshiki
    • Journal Title

      Analytica Chimica Acta

      Volume: 1091 Pages: 146-159

    • DOI

      10.1016/j.aca.2019.09.003

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Distribution of dissolved Ni, Cu, and Zn and their isotopes in the Southern Ocean and the South Pacific Ocean2020

    • Author(s)
      Takano, S. and Y. Sohrin
    • Organizer
      Ocean Sciences Meeting 2020
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Systematics of aluminum, manganese, iron, cobalt, and lead in the North Pacific Ocean observed during ocean-section study of GEOTRACES Japan2019

    • Author(s)
      Zheng, L. and Y. Sohrin
    • Organizer
      JpGU Meeting 2019
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Distribution of Scavenged-Type Trace Metals (Al, Mn, Co, and Pb) and Fe in the North Pacific Ocean2019

    • Author(s)
      Zheng, L., T. Minami, S. Takano, and Y. Sohrin
    • Organizer
      Goldschmidt2019
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improved Isotopic Analysis for Ni, Cu, and Zn and its Application to Natural Water Samples2019

    • Author(s)
      Tsuchiya, M., S. Takano, M. Tsujisaka, S. Imai, Y. Yamamoto, and Y. Sohrin
    • Organizer
      Goldschmidt2019
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Determination of Stable Isotope Ratio of Tungsten in Seawater Using Chelate Resin Column Extraction2019

    • Author(s)
      Fujiwara, Y., M. Tsujisaka, S. Takano, and Y. Sohrin
    • Organizer
      Goldschmidt2019
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 北太平洋におけるスキャベンジ型元素(Al, Mn, Co, Pb)のスペシエーションと分布2019

    • Author(s)
      鄭臨潔, 南知晴, 小長谷亘, 陳卓然, 宗林由樹
    • Organizer
      日本分析化学会第68年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] キレート樹脂TSK-8HQ を用いた海水中タングステンの安定同位体比分析法の開発2019

    • Author(s)
      藤原由大, 辻阪誠, 高野祥太朗, 宗林由樹
    • Organizer
      2019年度日本地球化学会年会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 降水・陸水試料中Ni, Cu, Zn同位体比分析法の開発2019

    • Author(s)
      土屋真緒, 高野祥太朗, 辻阪誠, 今井昭二, 山本祐平, 宗林由樹
    • Organizer
      2019年度日本地球化学会年会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 黄砂による中国大陸からの越境汚染に関する研究2019

    • Author(s)
      西川遼, 辻阪誠, 佐野到, 中口譲, 宗林由樹
    • Organizer
      2019年度日本地球化学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 堆積物中モリブデン,タングステン濃度並びに安定同位体比に基づく日本海酸化還元史の復元2019

    • Author(s)
      辻阪誠, 永江あゆみ, 高野祥太朗, 村山雅史, 宗林由樹
    • Organizer
      2019年度日本地球化学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Nickel and Copper Isotopes in Sinking Particles in the Northern South China Sea2019

    • Author(s)
      Takano, S., Y. Sohrin, W.-H. Liao, and T.-Y. Ho
    • Organizer
      日本海洋学会2019年度秋季大会
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exploring marine biogeochemistry of molybdenum and tungsten2019

    • Author(s)
      Tsujisaka, M., Y. Fujiwara, A. Nagae, Y. Sohrin, M. Murayama, and G.P. Gurumurthy
    • Organizer
      日本海洋学会2019年度秋季大会
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      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 海水中微量金属の多元素分析でみえてきた北太平洋の特徴2019

    • Author(s)
      鄭臨潔
    • Organizer
      プラズマ分光分析研究会第107回講演会
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      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] キレート樹脂TSK-8HQ を用いた海水中タングステンの安定同位体比分析法の開発2019

    • Author(s)
      藤原由大, 辻阪誠, 高野祥太朗, 宗林由樹
    • Organizer
      第9回同位体環境学シンポジウム
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 海水中Fe,Ni,Cu,Zn,Cd,Pb 同位体比一斉分析法の開発2019

    • Author(s)
      高野祥太朗, 土屋真緒, 宗林由樹
    • Organizer
      第9回同位体環境学シンポジウム
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 大阪湾を豊かにする研究2019

    • Author(s)
      野崎 晃、清水大河、高橋悠太、 堀内克己、中口 譲
    • Organizer
      2019年度日本地球化学会第66回年会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 北部北太平洋表層堆積物中における微量金属元素の挙動2019

    • Author(s)
      南 秀樹、野坂裕一、中口 譲、小畑 元
    • Organizer
      海洋地球化学フォーラム in 富山
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 北太平洋北緯47度横断観測における表層堆積物中の親生物元素および微量金属元素の挙動2019

    • Author(s)
      南 秀樹、福原かりん、野坂裕一、丸尾雅啓、小畑 元
    • Organizer
      2019年度日本地球化学会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 大槌湾周辺海域における堆積物中重金属元素の分布2019

    • Author(s)
      南 秀樹、杉原奈央子、野坂裕一、真塩麻彩実、小畑 元
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      2019年度東北マリンサイエンス拠点形成事業全体会―海洋生態系の調査研究―
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 網取湾および崎山湾における海水中溶存ケイ素・アルミニウムの水平分布2019

    • Author(s)
      開米真子、福原かりん、深澤 徹、捫垣勝哉、南 秀樹
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      東海大学マイクロ・ナノ啓発会「Tune」第11回学術講演会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 海洋表面マイクロ層における植物プランクトンと糖類の蓄積2019

    • Author(s)
      野坂裕一、南 秀樹
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      東海大学マイクロ・ナノ啓発会「Tune」第11回学術講演会
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      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 大槌湾周辺海域における津波による重金属元素の堆積2019

    • Author(s)
      土橋智浩、杉原奈央子、真塩麻彩実、小畑 元、南 秀樹
    • Organizer
      東海大学マイクロ・ナノ啓発会「Tune」第11回学術講演会
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      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2021-01-27  

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