| Project/Area Number |
20H04316
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
柏原 輝彦 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海洋機能利用部門(海底資源センター), 副主任研究員 (70611515)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
臼井 朗 高知大学, 海洋コア国際研究所, 特任教授 (20356570)
菊池 早希子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 研究員 (50758852)
加藤 真悟 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 上級研究員 (40554548)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | 現場吸着・培養実験 / 浅海 / 合成鉱物 / 現場吸着 / 深海底での現場実験 |
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| Outline of Research at the Start |
深海底での現場吸着・培養実験を行い、鉄マンガンクラストの成長過程・元素濃集過程を構成する(i)各構成鉱物表面への無機吸着反応、(ii)微生物－鉱物相互作用、(iii)鉄マンガンの初期沈着といった一連の素過程を明らかにする。その上で、それらが周囲の環境条件（圧力、温度、酸素濃度など）の変化とどう対応し天然環境でバリエーションを生み出しているのかを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、深海底での元素吸着・微生物培養実験という全く新しいアプローチによって、(i)水酸化鉄やマンガン酸化物などの各構成鉱物への無機吸着反応、(ii)鉱物表面で生じる微生物群衆と微生物－鉱物相互作用、(iii）鉄マンガン鉱物の初期沈殿、の各素過程の詳細と相互関係を明らかにし、その上で、それらが周囲の環境条件の変化とどう対応し天然環境でバリエーションを生み出しているのかを明らかにすることである。
今年度は、陸上の海水を用いて約半年間の現場実験によって得られた鉱物試料の化学分析を開始した。深海底と異なり、太陽光の影響を大きく受けるため、その影響を排除するための遮蔽の工夫、装置の改良などを行った。吸着装置の外側に塩ビのboxを配置して遮光する一方、フィルターを各面に設置して海水が通過できるようにした結果、太陽光の影響を排除して深海底と同じような産状のきれいな試料を再現性をもって取得できるようになった。この実験で得られた試料についてはまだ分析は途中であるが、半年間の設置期間でも、さらに浅海の海水からでも、元素によっては、それなりの高濃度で合成鉱物に元素が濃集する傾向があること、また、鉄鉱物やマンガン鉱物の表面特性の違いに応じて濃集する元素に違いがあることが明らかになりつつある。さらに、これらは深海底での半年間の現場吸着実験で得られている結果と同様の傾向を示し、一部の無機化学プロセスにおける浅海と深海の共通性が見えつつある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
深海底での元素の濃集現象にかかる時間を考慮しながら、浅海での実験を並行して行い、同時並行で、海洋環境の違いを比較しながら実験を進めることが出来ているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、異なる実験期間によって深海と浅海でそれぞれ得られた試料の鉱物分析、化学分析、微生物分析などを多角的に行い比較していくことで、深海底で起こっている元素濃集が、深海特有の現象なのか、普遍的に起こる現象なのかを追求していく。
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