レジリエンスなアマモ場創出に資する革新的な多層化バイオセメント開発と海洋実装研究
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21K05640
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39060:Conservation of biological resources-related
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| Research Institution | Wakayama National College of Technology |
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Principal Investigator |
楠部 真崇 和歌山工業高等専門学校, 生物応用化学科, 教授 (40403761)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 和幸 和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 教授 (30587853)
横田 恭平 和歌山工業高等専門学校, 環境都市工学科, 准教授 (60632734)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 底質分析 / 海洋微生物フローラ / 微生物多様性 / 硫化水素 / アマモ / ブルーカーボン / 適地診断 / バイオセメント / バイオセメントFe / アマモ場 / 硫酸還元菌 / 硫黄酸化細菌 / 海洋環境保全 / SDGs |
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| Outline of Research at the Start |
バイオセメントの弱い強度を、海砂に戻すために必要な特性としたコンセプトで研究を立ち上げた。SEM画像の解析から、海洋細菌の作用により海砂粒子間に炭酸カルシウムの析出を確認し、約50kgの圧縮強度を計測した。本研究で開発するバイオセメントは和歌山県日高町沖へ沈設し、約6割のアマモ発芽を目標設定した。本テーマの一つでもある多層化造粒においても、炭酸カルシウムとほぼ同様の手法で実施可能であると見込んでいる。また、炭酸鉄による高比重化によってシールズ数を向上し、底質への自然埋没を促すことで潮流の影響にも耐えやすくなると考えている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）多層化バイオセメントについて、3層構造で直径2cmまでのバイオセメント造粒を確認した。一方で、造粒時間が１時間以上必要となるため、アマモ種子へのダメージが懸念される。最終年度は迅速かつ、必要な粒径で造粒できるような調整を行う予定である。
（２）水槽試験でのフィードバックを実施している。各種海洋性細菌を混練したサンプルで、硫黄酸化細菌を含むものについては発芽が著しく低下した。硫黄酸化細菌の酸素放出により発芽に必要な嫌気バランスが崩れている可能性を示唆している。
（３）底質に含まれる硫化水素、硝酸イオン、溶存酸素、酸化還元電位の推移について各深度ごとの測定を実施した。アマモ種子もしくはバイオセメントの存在する位置から深い場所で嫌気状態が構築され、硫化水素濃度が高くなっていることがわかった。また、アマモ種子の存在する深さの底質に含まれる細菌叢解析を実施した。持続しているアマモ場と壊滅的な底質では、いくつかの細菌バランスが大きく変わっていることがわかった。
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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
実装試験、水槽試験、各種分析項目について進展している。最終年度は、実装試験でのアマモ発芽と定着に向けた分析結果の解釈および実装準備を整える予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
全国のアマモ場保全活動を行っている団体より、アマモや底質の状況についてヒアリングを行い、各地の特徴や共通の理解をまとめる。このヒアリング結果から、ブルーカーボンとして重要なアマモ場の底質環境改善の基盤となる指標を示すことを最終的な目的とし実施する。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
